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 = NH₄HCO₃ ；  NH₄HCO₃ + NaCl = NaHCO₃↓+ NH₄Cl ； 2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂↑+ H₂O

（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是          （填标号）。

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                                .

（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：                                    .

Answer

（1） C

（2） ①（Ⅰ）饱和碳酸氢钠溶液；（Ⅱ）吸收末反应的NH3；（Ⅲ）过滤。②（Ⅰ）a、 NH3，b、 CO2； （Ⅱ）增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率；

（3）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2 ；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等。

【解析】

试题分析：（1）A．碳酸氢钠易溶于水，A项错误；B．碳酸氢钠受热易分解，与其在溶液中首先结晶析出无关，B项错误；C．碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些，所以在溶液中首先结晶析出，C项正确；答案选C。

（2）①（I）利用盐酸制取二氧化碳时，因盐酸易挥发，所以，二氧化碳中常会含有氯化氢气体，碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应，所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体，所以试剂是饱和碳酸氢钠溶液；

（II）实验过程中氨气可能有剩余，而稀硫酸能与氨气反应，所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3；

（III）分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体，常采用的实验操作是过滤；

②（I）制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以应先通入氨气，所以a端通入，从而保证了从b通入二氧化碳时，二氧化碳被充分反应；所以答案为：a、NH3，b、CO2；

（II）装置改动后反应物二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率；

（3）从题干信息NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3↓+ NH4Cl ；可得制取碳酸氢钠的方法，同时也可采用烧碱溶液中通入过量CO2或往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等得到碳酸氢钠。

考点：考查侯氏制碱法的化学原理分析与应用。