某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ．制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制备成Na2CO3。
（1）装置甲中反应的离子方程式为 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OCaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；装置乙的作用是 除去二氧化碳中的HCl除去二氧化碳中的HCl，反应的化学方程式为 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
（2）反应进行一段时间后，观察到装置丙中试剂瓶内溶液中有白色固体析出，经检验该白色固体是NaHCO3．装置丙中可得两种产物，分别是NaHCO3和另一种盐，装置丙中反应的化学方程式为 NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4ClNH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
（3）用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有 过滤过滤、洗涤固体、灼烧灼烧，最后一步发生反应的化学方程式为 2NaHCO3 △ Na2CO3+CO2↑+H2O2NaHCO3 △ Na2CO3+CO2↑+H2O。
Ⅱ．测定所得产品的组成和纯度
（4）检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表：
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| 选择的装置（填编号） | 实验现象 | 实验结论 |
|
A、B （或A、C或A、C、B） A、B （或A、C或A、C、B）
|
B中溶液变浑浊（或C中物质变蓝；或C中物质变蓝，B中溶液变浑浊） B中溶液变浑浊（或C中物质变蓝；或C中物质变蓝，B中溶液变浑浊）
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样品中含NaHCO3 |
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【考点】制备实验方案的设计；纯碱工业（侯氏制碱法）．
【答案】CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；除去二氧化碳中的HCl；NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；过滤；灼烧；2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O；A、B （或A、C或A、C、B）；B中溶液变浑浊（或C中物质变蓝；或C中物质变蓝，B中溶液变浑浊）；%
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：60引用：7难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
