Question

我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業做出了突出貢獻．他以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；
2NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（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______
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晶析出
（2）某探究活動小組根據上述制堿原理，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，實驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．

試回答下列有關問題：
（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】分析：（1）依據題干中信息碳酸氫鈉溶解度相對較小分析判斷；
（2）①（I）依據用鹽酸制取二氧化碳時常會含有氯化氫氣體分析即可解答；
（II）依據稀硫酸能與氨氣反應分析解答；
（III）依據分離固體與液體采用的實驗操作分析解答；
②（I）根據氨氣易溶于水，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）從裝置改動后反應物的接觸面積變大分析判斷；
（3）從題干信息以及所學的制取碳酸氫鈉的知識解答；
解答：解：（1）a．碳酸氫鈉易溶于水，故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，故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，故C正確；
故選C；
（2）①（I）利用鹽酸制取二氧化碳時，因鹽酸易揮發，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，故答案為：吸收未反應的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，故答案為：過濾；
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變大，提高了二氧化碳的吸收率，故答案為：增大氣體與溶液接觸面積，提高CO₂吸收率；
（3）從題干信息NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；可得制取碳酸氫鈉的方法，同時也可采用燒堿溶液中通入過量CO₂或往飽和Na₂CO₃ 溶液中通入過量CO₂ 等得到碳酸氫鈉，
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；或往飽和Na₂CO₃ 溶液中通入過量CO₂ 等；
點評：本題主要考查“侯氏制堿法”的反應原理，題目較為綜合，難度較大，解答須明晰制堿的原理．