Question

（2011?湖南二模）[化學一選修化學與技術]
純堿（Na₂CO₃）在工業(yè)生產和生活中有重要應用，其實驗室制法和工業(yè)制法如下：
【實驗室制備純堿】
（1）將飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度為30?35⁰C
（2）攪拌下分批加入研細的NH₄HCO₃固體，加料完畢，保溫30分鐘
（3）靜置、過濾得NaHCO₃晶體
（4）用少量蒸餾水洗滌、抽干
（5）將所得固體轉人蒸發(fā)皿中灼燒得Na₂CO₃固體
問題：①反應將溫度需控制在30?35曟，通常采取的加熱方法為

水浴加熱

；控制該溫度的原因是

溫度過高時碳酸氫銨受熱分解劇烈，溫度太低又減慢了化學反應的速率

．
②靜置后只析出NaHCO₃晶體的原因是

相同溫度下，碳酸氫鈉的溶解度小

．
【工業(yè)制備純堿】
③沉淀池中反應的離子方程式為

NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NH₄⁺+Cl^-+NaHCO₃↓

；
④循環(huán)（I）、循環(huán)（II）中物質的化學式分別為

NaCl、CO₂

．兩種制備純堿的方法中，共同涉及的化學反應方程式為

NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，
2NaHCO3

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

．

Answer 1

分析：①水浴加熱的定義是把要加熱的物質放在水中，通過給水加熱達到給物質加熱的效果．水浴加熱的優(yōu)點是避免了直接加熱造成的過度劇烈與溫度的不可控性，可以平穩(wěn)地加熱．水浴加熱的缺點是加熱溫度最高只能達到100度．碳酸氫銨在低于30℃時分解較少，高于40℃時劇烈分解碳酸氫銨受熱分解劇烈，溫度太低又減慢了化學反應的速率．所以反應溫度需控制在30?35℃，用水浴加熱較好；
②碳酸氫鈉和碳酸氫銨的溶解度的考察，碳酸氫銨在20℃時溶解度為21.7 g，碳酸氫鈉20℃時溶解度為9.6 g，30℃時為11.1 g，相同溫度下，碳酸氫鈉的溶解度更小，在溶液中更易析出；
③侯氏制堿法中沉淀池中化學為NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，改寫為離子方程式時氯化鈉和氯化銨可以拆開，碳酸氫鈉不可以拆開，即為NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NH₄⁺+Cl^-+NaHCO₃↓；④在母液中加入鹽酸，生成氯化鈉，通過循環(huán)Ⅰ供循環(huán)使用；煅燒碳酸氫鈉釋放出的二氧化碳通過循環(huán)Ⅱ重新進入沉淀池進行循環(huán)利用．侯氏制堿法（聯合制堿法）的反應方程式為NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，氨堿法（索氏制堿法）的方程式為　NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，得到的碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．故共同的方程式為①NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，②2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

解答：解：①水浴加熱是把要加熱的物質放在水中，通過給水加熱達到給物質加熱的效果．一般都是把要反應的物質放在試管中，再把試管放在裝有水的燒杯中，再在燒杯中插一根溫度計，可以控制反應溫度．水浴加熱的優(yōu)點是避免了直接加熱造成的過度劇烈與溫度的不可控性，可以平穩(wěn)地加熱，許多反應需要嚴格的溫度控制，就需要水浴加熱．水浴加熱的缺點是加熱溫度最高只能達到100度．反應將溫度需控制在30?35℃，用水浴加熱較好．碳酸氫銨在低于30℃時分解較少，高于40℃時劇烈分解碳酸氫銨受熱分解劇烈，溫度太低又減慢了化學反應的速率．
故答案為：水浴加熱；溫度過高時碳酸氫銨受熱分解劇烈，溫度太低又減慢了化學反應的速率；
②碳酸氫銨在20℃時溶解度為21.7 g，碳酸氫鈉20℃時溶解度為9.6 g，30℃時為11.1 g，相同溫度下，碳酸氫鈉的溶解度更小，更易析出．
故答案為：相同溫度下，碳酸氫鈉的溶解度��；
③侯氏制堿法中沉淀池中化學反應方程式為NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，改寫為離子方程式即為
NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NH₄⁺+Cl^-+NaHCO₃↓．
故答案為：NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NH₄⁺+Cl^-+NaHCO₃↓；
④循環(huán)Ⅰ是在母液中加入鹽酸，生成氯化鈉，供循環(huán)使用；循環(huán)Ⅱ是煅燒碳酸氫鈉釋放出的二氧化碳重新進入沉淀池進行循環(huán)利用．侯氏制堿法（聯合制堿法）的反應方程式為NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，氨堿法（索氏制堿法）的方程式為　NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，得到的碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故答案為：NaCl、CO₂；NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

點評：本題考查了侯氏制堿法的基本流程、反應的方程式、反應條件的控制、原料的循環(huán)利用，將化學反應方程式轉化為離子反應方程式時注意碳酸氫鈉不要寫成離子的形式，制堿方法的兩種常見方法為侯氏制堿法和索氏制堿法，反應的方程式和工藝流程等方面為常考查的熱點．