Question

（16分）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 ＋NaCl   NaHCO₃↓＋NH₄Cl  ；

2NaHCO₃  Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O

（1）NH₃、CO₂与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是

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 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

（16分）

（1）c

（2）①（Ⅰ）饱和碳酸氢钠溶液；

（Ⅱ）吸收未反应的NH3（答“防止倒吸”或“吸收CO2”不给分）； （Ⅲ）过滤

②（Ⅰ）a、NH3， b、CO2； （各1分）

（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。其他合理方法均可）

【解析】

试题分析：（1）由于对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些，所以应首先析出，而碳酸氢钠的受热分解与该现象无关，碳酸氢钠易溶于水，答案选c。

（2) ①（I）利用盐酸制取二氧化碳时二氧化碳中常会含有氯化氢气体，饱和碳酸氢钠溶液能与盐酸反应，除掉了气体中的氯化氢气体，所以乙装置中的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未反应的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，所以应先通入氨气，而氨气极易溶于水，所以a 端通入，从而保证了从b通入二氧化碳时保证了二氧化碳的充分反应；

（II）装置改动后反应物的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是用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应，同时也可采用烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等得到碳酸氢钠。

考点：考查侯德榜制碱法的原理，工艺流程，化学基本操作等知识。