Question

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

【探究實例】

Ⅰ.原理分析 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________．

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，在溶液中首先結晶析出

Ⅱ.實驗探究

(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，實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。

回答下列有關問題：

①丁裝置中稀硫酸的作用是____________；

②實驗結束后，分離出NaHCO3晶體的操作是________(填分離操作的名稱)。如何進一步提純（寫出具體的操作）_________________________________________________。

（2）另一位同學用圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進行實驗。

①實驗時，須先從_________管通入_______氣體，再從_______管中通入_____________氣體。

②有同學建議在戊裝置的b導管下端連接己裝置，理由是_______________。

Answer 1

【答案】 c 吸收未反應的NH3 過濾 向過濾器中加蒸餾水至完全淹沒沉淀，靜置，讓水自然濾干，重復多次，直至濾液澄清。 a NH3 b CO2 增大CO2氣體與溶液接觸的面積，提高CO2在溶液中的吸收率

【解析】工業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，

Ⅰ．a．碳酸氫鈉易溶于水，選項a錯誤；b．碳酸氫鈉受熱易分解，與其在溶液中首先結晶析出無關，選項b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晶析出，選項c正確；答案選c；

Ⅱ．（1）①．實驗過程中氨氣可能有剩余，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；②．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；進一步提純的操作為：向過濾器中加蒸餾水至完全淹沒沉淀，靜置，讓水自然濾干，重復多次，直至濾液澄清；（2）a．制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，NH3極易溶于水，CO2能溶于水，所以應先從a管通入NH3，從而保證了從b管通入CO2時，CO2被充分反應；b．裝置改動后反應物的CO2與溶液的接觸面積變大，提高了CO2的吸收率，故答案為：增大CO2氣體與溶液接觸的面積，提高CO2在溶液中的吸收率。