Question

【題目】1942年，我國化工專家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等為原料制得純堿，他的“侯氏制堿法”為世界制堿工業做出了突出貢獻。

回答下列問題：

某探究活動小組欲在實驗室中模擬制取純堿，設計了Ⅰ、Ⅱ兩種方案，并選擇其一進行實驗。

方案Ⅰ：(1)將足量CO2通入飽和NaCl溶液中；(2)再在所得溶液中通入足量NH3；(3)過濾；……。

方案Ⅱ：(1)將足量NH3通入飽和NaCl溶液中；(2)再在所得溶液中通入足量CO2；(3)過濾；……。

(1)部分實驗裝置如圖所示。制取氨氣的裝置應選用________(選填編號)。

(2)寫出實驗中獲得碳酸氫鈉的離子方程式____________________________________________

(3)灼燒碳酸氫鈉需要_________(選填編號)。

a．蒸發皿 b．坩堝 c．燒杯 d．燒瓶 e．酒精燈

(4)選擇的實驗方案是________(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，說明選擇的理由____________________

(5)甲同學取少量產品完全溶于水，滴加稀硝酸2-3滴，再滴加硝酸銀溶液，觀察到有白色沉淀生成，得出純堿含雜質Cl-的結論。乙同學認為甲的結論不一定正確，你認為乙同學的理由是_________________。

(6)按下列流程處理母液(提取完碳酸氫鈉后的濾液)可得到NH4Cl。

通入NH3的作用是_______(選填編號)。操作a是_________________，操作b是___。

a．增大NH4+濃度，使NaHCO3更多地析出

b．增大NH4+濃度，使NH4Cl更多地析出

c．使NaHCO3轉化為溶解度更大的Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度

Answer 1

【答案】② CO2+H2O+NH3+Na+→NaHCO3↓+NH4+ b、e Ⅱ 因二氧化碳氣體溶解度較小，若先通入二氧化碳氣體再通入氨氣后，生成的碳酸氫鈉量較少，難以析出沉淀 稀硝酸可能不足，沒有把碳酸鈉完全反應掉 bc 冷卻結晶 洗滌晾干

【解析】

（1）實驗室制備氨氣的方法是利用氯化銨和氫氧化鈣加熱反應生成或利用濃氨水滴入固體氫氧化鈉或氧化鈣或堿石灰中生成氨氣；

（2）氨化的飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨、水；

（3）灼燒固體在坩堝中進行；

（4）氨氣極易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以應先通入氨氣，從而保證了通入二氧化碳時，二氧化碳被充分反應；

（5）碳酸鈉和硝酸銀反應也能生成碳酸銀白色沉淀；

（6）通入氨氣使溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥等操作得到晶體。

（1）裝置①加熱分解氯化銨生成氨氣和氯化氫在試管口處重新生成氯化銨，不能制得大量氨氣，②裝置濃氨水滴入堿石灰固體溶解過程中放熱，一水合氨分解生成氨氣，可以制備氨氣，故②；

（2）氨化的飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，離子方程式：CO2+H2O+NH3+Na＋=NaHCO3↓+NH4＋；

（3）灼燒碳酸氫鈉需要在坩堝中加熱灼燒，故選擇b、e；

（4）將足量NH3通入飽和NaCl溶液中，再在所得溶液中通入足量CO2，氨氣極易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以應先通入氨氣，從而保證了通入二氧化碳時，二氧化碳被充分反應，因二氧化碳氣體溶解度較小，若先通入二氧化碳氣體再通入氨氣后，生成的碳酸氫鈉量較少，難以達到飽和而析出沉淀；

（5）甲同學取少量產品完全溶于水，滴加稀硝酸2-3滴，再滴加硝酸銀溶液，觀察到有白色沉淀生成，得出純堿含雜質Cl－的結論，乙同學認為甲的結論不一定正確，理由是：稀硝酸可能不足，沒有把碳酸鈉完全反應掉；

（6）根據NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓及流程圖知，母液中溶質為氯化銨，向母液中通氨氣加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品，通入的氨氣和水反應生成一水合氨，一水合氨電離出銨根離子，銨根離子濃度增大有利于析出氯化銨，通入氨氣使溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度所故bc正確，操作a是冷卻結晶，操作b是洗滌晾干。