Question

【題目】我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻。他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應的化學方程式為：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

回答下列問題：

（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是___（填字母標號）。

a．碳酸氫鈉難溶于水

b．碳酸氫鈉受熱易分解

c．碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出

（2）某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理，進行碳酸氫鈉的制備實驗，同學們按各自設計的方案實驗。

①一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）。

試回答下列有關(guān)問題：

（Ⅰ）乙裝置中的試劑是___；

（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是___；

（Ⅲ）實驗結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是___（填分離操作的名稱）。

②另一位同學用圖中戊裝置（其它裝置未畫出）進行實驗。

（Ⅰ）實驗時，須先從___管通入___氣體，再從___管中通入___氣體；

（Ⅱ）有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是___；

（3）請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法：___。

Answer 1

【答案】c 飽和碳酸氫鈉溶液 吸收逸出的NH3 過濾 a NH3 b CO2 增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率 用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應。（或往燒堿溶液中通入過量CO2；往飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2等）

【解析】

工業(yè)上侯氏制堿法是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳，由于氨氣在水中的溶解度大，所以先通入氨氣，通入足量的氨氣后再通入二氧化碳，生成了碳酸氫鈉，由于碳酸氫鈉的溶解度較小，所以溶液中有碳酸氫鈉晶體析出，將碳酸氫鈉晶體加熱后得純堿碳酸鈉，
(1)依據(jù)題干中信息碳酸氫鈉溶解度相對較小分析，所以在飽和食鹽不通入氨氣和二氧化碳后，碳酸氫鈉晶體會析出；
(2)①(I)鹽酸是易揮發(fā)性酸，在制取二氧化碳時常會含有氯化氫氣體，要除去氯化氫可以用飽和碳酸氫鈉溶液，鹽酸與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，且二氧化碳在碳酸氫鈉溶液中溶解度很小，據(jù)此答題；
(II)實驗過程中氨氣可以會從溶液中逸出，稀硫酸能吸收氨氣；
(III)分離固體與液體采用過濾的方法；
②(I)根據(jù)氨氣易溶于水，從制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水分析解答；
(II)根據(jù)圖可知，裝置改動后反應物的接觸面積變大，提高了二氧化碳的吸收率．

(3)飽和碳酸鈉溶液中通入過量二氧化碳會與碳酸氫鈉析出；

(1)a．碳酸氫鈉易溶于水，故錯誤；
b．碳酸氫鈉受熱易分解，與其在溶液中首先結(jié)晶析出無關(guān)，故錯誤；
c．碳酸氫鈉的溶解度相對于氯化銨來說碳酸氫鈉的溶解度更小一些，所以在溶液中首先結(jié)晶析出，故正確；故答案為：c；
(2)①(I)利用鹽酸制取二氧化碳時，因鹽酸易揮發(fā)，所以，二氧化碳中常會含有氯化氫氣體，碳酸氫鈉能與鹽酸反應不與二氧化碳反應，所以通過碳酸氫鈉的溶液是可以除掉二氧化碳氣體中的氯化氫氣體，故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；
(II)實驗過程中氨氣可能會從溶液中逸出，而稀硫酸能與氨氣反應，所以稀硫酸的作用是吸收末反應的NH3；
(III)分離出NaHCO3晶體的操作是分離固體與液體，常采用的實驗操作是過濾操作；
②(I)制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，氨氣極易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以應先通入氨氣，所以a端通入，從而保證了從b通入二氧化碳時，二氧化碳被充分反應，故答案為：a；NH3；b；CO2；
(II)裝置改動后反應物的二氧化碳與溶液的接觸面積增大，提高了二氧化碳的吸收率，

(3)根據(jù)侯氏制堿法的原理可知用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應可以析出碳酸氫鈉，飽和碳酸鈉溶液中通入過量二氧化碳會與碳酸氫鈉析出，故答案為：用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應。(或往燒堿溶液中通入過量CO2；往飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2等)