Question

【題目】侯德榜是我國著名科學家，1933年出版《純堿制造》一書，創立了中國自己的制堿工藝。其純堿制造原理如下圖所示：

（1）由NaHCO3制備純堿的化學方程式是_________________。

（2）過程Ⅰ通入NH3和CO2的順序是__________________。

（3）過程Ⅱ析出NH4Cl(s)的原因是_____________。

（4）充分利用副產品NH4Cl生產NH3和HCl。直接加熱分解NH4Cl，NH3和HCl的產率往往很低，原因是________________。

（5）采用MgO循環分解NH4Cl。加熱，在300℃以下獲得NH3；繼續加熱至350℃～600℃獲得HCl氣體。利用下列裝置(加熱及加持裝置略)可測量NH3和HCl的產率。

① 低于300℃時，干燥管盛裝的干燥劑是_________。NH3吸收完全后，更換干燥劑和吸收裝置中的吸收液。

② 產生NH3的化學反應方程式是_________________。

③ 在350℃～600℃，上圖虛線框內應選擇的安全瓶是________。

④ MgO可以循環分解NH4Cl制得NH3和HCl的原因是____________(結合化學方程式解釋)。

Answer 1

【答案】（1）2NaHCO3Na2CO3 +H2O + CO2↑

（2）先通NH3，后通CO2

（3）NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl-(aq)，增大c(Cl-)，平衡左移，促進氯化銨析出；

（4）NH3 + HCl = NH4Cl

（5）① 堿石灰；② MgO + 2NH4Cl 2NH3↑+ MgCl2 + H2O↑ ；③ c ；④ 因為MgO+2NH4Cl 2NH3↑+MgCl2+ H2O↑， 而MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl↑；Mg(OH)2受熱生成MgO，Mg(OH)2MgO+H2O，所以MgO可以循環應用與NH4Cl反應制得NH3和HCl。

【解析】

試題分析：（1）NaHCO3受熱分解生成碳酸鈉，化學方程式為2NaHCO3Na2CO3 +H2O + CO2↑，故答案為：2NaHCO3Na2CO3 +H2O + CO2↑；

（2）氨氣易溶于水，二氧化碳在水中溶解度較小，因此過程Ⅰ應該先通入NH3后通入CO2，故答案為：先通NH3，后通CO2 ；

（3）NH4Cl溶液中存在NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl-(aq)，加入氯化鈉固體，c(Cl-)增大，平衡左移，促進氯化銨析出，故答案為：NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl-(aq)，增大c(Cl-)，平衡左移，促進氯化銨析出；

（4）充分利用副產品。直接加熱NH4Cl生產NH3和HCl，溫度降低后NH3和HCl又化合生成氯化銨，導致產率往往很低，故答案為：NH3 + HCl = NH4Cl；

（5）① 低于300℃時獲得NH3，干燥管應該盛裝堿石灰，故答案為：堿石灰；

② 根據題意，氧化鎂和氯化銨加熱時生成了氨氣，同時生成氯化鎂和水，反應的化學反應方程式為MgO + 2NH4Cl 2NH3↑+ MgCl2 + H2O↑，故答案為：MgO + 2NH4Cl 2NH3↑+ MgCl2 + H2O↑；

③ 氯化氫極易溶于水，安全瓶可以選擇c裝置，防止倒吸，影響實驗，故答案為：c；

④ 因為MgO+2NH4Cl 2NH3↑+MgCl2+ H2O↑，而MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl↑；Mg(OH)2受熱生成MgO，Mg(OH)2MgO+H2O，所以MgO可以循環應用與NH4Cl反應制得NH3和HCl，故答案為：因為MgO+2NH4Cl 2NH3↑+MgCl2+ H2O↑，而MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl↑；Mg(OH)2受熱生成MgO，Mg(OH)2MgO+H2O，所以MgO可以循環應用與NH4Cl反應制得NH3和HCl。