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純堿在日常生活和工業(yè)生產中用途廣泛，需求量很大，因此純堿的制備一直是科學家工作的一個重要方面。19世紀歐洲有個呂布蘭制堿法，其主要反應原理是：

Na₂SO₄+2C Na₂S+2CO₂↑

Na₂S+CaCO₃====CaS+Na₂CO₃

這種方法的最大缺點是：①此反應是高溫固體反應，不能連續(xù)生產；②浪費原料，CO₂不能回收利用；③污染環(huán)境，CaS沒有任何用處，只能拋至野外。由于這些缺點的存在和后來化學工業(yè)的發(fā)展，呂布蘭法被索爾維法代替。索爾維法的生產流程如下：

索爾維法能實現連續(xù)生產，但其食鹽利用率只有75%，且所得副產品CaCl₂沒有用處，污染環(huán)境。

我國化學家侯德榜經過一年的努力，做了500多次循環(huán)實驗，終于設計出新的制堿工藝，于1943年11月在完成實驗室規(guī)模的流程實驗基礎上，在工廠順利試產，食鹽的利用率達96%以上，得到了純堿和氯化銨兩種重要產品。氯化銨主要用作氮肥。侯德榜制堿法原理是：

①在30～50 ℃的飽和食鹽水中，先通入氨至飽和，再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀；

②過濾，將濾渣加熱而得到產品；

③濾液中加入細食鹽末，在10～15 ℃，使NH₄Cl沉淀，濾液為飽和食鹽水。

據此回答下列問題：

（1）標出反應Na₂SO₄+2CNa₂S+2CO₂↑的電子轉移方向和數目。

（2）寫出索爾維制堿法的各步反應的化學反應方程式：

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

（3）寫出侯德榜制堿法第①步反應的化學方程式_________________________

（4）在索爾維制堿法中____________物質可循環(huán)利用。

（5）在侯德榜制堿法中____________物質可循環(huán)利用。

（14分）硫酸鹽主要來自地層礦物質，多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g)        ΔH₁=+1011.0 kJ·mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g)              ΔH₂=－393.5 kJ·mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g)             ΔH₃=－221.0 kJ·mol^-1

則反應④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)  ΔH₄=________kJ·mol^-1；工業(yè)上制備Na₂S時往往還要加入過量的炭，同時還要通入空氣，目的有兩個，其一是使硫酸鈉得到充分還原（或提高Na₂S產量），其二是_____________________________________________。

（2）智能材料是當今材料研究的重要方向之一，納米Fe₃O₄由于具有高的比表面、高的比飽和磁化強度和順磁為零的超順磁性而被廣泛地用作磁流體的磁性粒子。水熱法制備Fe₃O₄納米顆粒的反應是：

3Fe²⁺ + 2S₂O₃^2- + O₂ + xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O

請回答下列問題：

①水熱法所制得的水基磁流體超過30天都未出現分層和混濁現象，因為該分散系是________。

②上述反應方程式x=___________________。

③該反應中1molFe²⁺被氧化時，被Fe²⁺還原的O₂的物質的量為_____。

（3）高溫時，用CO還原MgSO₄可制備高純MgO。

①750℃時，測得氣體中含等物質的量SO₂和SO₃，此時反應的化學方程式是____________。

②由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如上圖，該電池反應的化學方程式為_____________________________________________________。