Question

我国著名化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”，其原理中重要的一步是向饱和食盐水中先后通入足量NH₃和CO₂制备NaHCO₃，化学方程式：NaCl+ NH₃+CO₂+H₂O= NaHCO₃↓+NH₄Cl

某兴趣小组在实验室模拟该过程，请结合具体的步骤回答下列问题：

I．气体制备

（1）二氧化碳气体制备

实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO₂，其化学方程式为_____________。应选择的气体收集装置为______(选填装置对应的字母)。

（2）氨气制备

实验室常用硫酸吸收氨气，防止污染空气，实验室制备NH₃的反应原理为：Ca(OH)₂(固)+2NH₄Cl(固) CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑。现要制备并干燥NH₃，所选装置的正确连接顺序为_____→______(选择装置对应的字母)。实验室制备O₂也可用上述制备NH₃的发生装置，写出用该发生装置制备O₂的化学方程式__________。

II．NaHCO₃制备

物质	NaHCO3	NH4Cl
溶解度/g(20℃)	9.6	37.2

（3）根据表格中的溶解度数据，解释20℃产物中NaHCO₃能够先从溶液中结晶析出的原因________。

（4）该过程中另一产物NH₄Cl在农业生产中常被用作______________。

Answer

（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；C；

（2）B；F；2KClO32KCl+3O2↑；（3）20℃时NaHCO3的溶解度小；（4）氮肥。

【解析】（1）实验室用石灰石或大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的同时还生成了氯化钙和水，反应的化学方程式表示为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气大，易溶于水，故只能用向上排空气法收集，选C装置；（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气属固固加热型，发生装置选B；要干燥氨气，可用碱石灰进行干燥，选F装置；实验室用加热氯酸钾制取氧气也属固固加热型，在二氧化锰的催化作用下，氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式表示为2KClO32KCl+3O2↑；（3）由两种物质的溶解度可知，20℃时NaHCO3的溶解度小，故可从溶液中析出；（4）氯化铵含有植物所需的氮元素，可作氮肥。