Question

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献，他以NaCl、NH₃、CO₂等为原料先制得NaHCO₃，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：

NH₃＋CO₂＋H₂O＋NaCl    NaHCO₃↓＋NH₄Cl ；2NaHCO₃Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O

回答下列问题：

（1）氨气、二氧化碳与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是          （填字母标号）。

a．碳酸氢钠难溶于水

b．碳酸氢钠受热易分解

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出

（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。

①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。

试回答下列有关问题：

（Ⅰ）乙装置中的试剂是                       ；

（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是                 ；

（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO₃ 晶体的操作是                （填分离操作的名称）。

②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。

（Ⅰ）实验时，须先从           管通入           气体，再从         管中通入           气体；

（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是                    ；

Answer

（14分）（1）c（2分）

（2）①（Ⅰ）饱和碳酸氢钠溶液；（2分）

（Ⅱ）吸收未反应的NH3（答“防止倒吸”或“吸收CO2”不给分）；（2分）（Ⅲ）过滤（2分）

②（Ⅰ）a、（1分）NH3（1分）， b、（1分）CO2； （1分）

（Ⅱ）增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率；（2分）

【解析】

试题分析：（1）a、碳酸氢钠易溶于水，错误；b、碳酸氢钠受热易分解，与其溶液中首先析出晶体无关，错误；c、碳酸氢钠的溶解度比氯化铵或碳酸钠小，所以在溶液中先析出碳酸氢钠，正确。所以选c。（2）①（Ⅰ）利用盐酸制取二氧化碳时，因为盐酸有挥发性，所以二氧化碳中含有氯化氢气体，碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应，所以可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体。（Ⅱ）实验过程中氨气可能有剩余，而稀硫酸能与氨气反应，所以用稀硫酸吸收未反应的NH3（Ⅲ）分离出碳酸氢钠晶体的操作是分离固体和液体，常采用过滤的方法。②（Ⅰ）制取碳酸氢钠时要先得到含氨的饱和氯化钠，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以应先通入氨气，增大二氧化碳的溶解，所以a端通入，从而保证了从b端通入二氧化碳时能完全被吸收。（Ⅱ）装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积增大，提高了二氧化碳的吸收率。

考点： 侯氏制碱，钠的重要化合物