Question

14．我國(guó)化工專家候德榜的“候氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)．他以 NaCl、NH₃、CO₂等為原料先制得 NaHCO₃，進(jìn)行生產(chǎn)出純堿．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是c（填字母標(biāo)號(hào)）．
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(duì)較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出
（2）某探究活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理，進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們按各自設(shè)計(jì)的方案實(shí)驗(yàn)．
①一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實(shí)驗(yàn)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(guān)問(wèn)題：
（Ⅰ）乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液；
（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是吸收未反應(yīng)的 NH₃；
②另一位同學(xué)用圖中戊裝置（其他裝置未畫出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從a管通入NH₃氣體，再?gòu)腷管中通入CO₂氣體；
（Ⅱ）有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接已裝置，理由是增大氣體與溶液接觸面積，提高 CO₂ 吸收率．

Answer 1

分析 （1）NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl由于碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出；
（2）①（Ⅰ）用飽和碳酸氫鈉溶液吸收揮發(fā)過(guò)來(lái)的 HCl；
（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是防止未反應(yīng)的 NH₃ 產(chǎn)生環(huán)境污染；
②（Ⅰ）由于 NH₃的溶解度比CO₂ 的溶解度大很多倍，先通 NH₃會(huì)得到更多的 NaHCO₃，從而提高生產(chǎn)效率；
（Ⅱ）由于底部具有放大了的多孔球泡，增大了氣體與溶液接觸面積，從而提高 CO₂吸收率．

解答 解：（1）堿性條件下，增加二氧化碳的溶解度，首先通入氨氣，與二氧化碳與氯化鈉反應(yīng)生成溶解度極小的碳酸氫鈉，故選：c；
（2）①（Ⅰ）用飽和碳酸氫鈉溶液吸收揮發(fā)過(guò)來(lái)的 HCl，故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；
（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是防止未反應(yīng)的 NH₃，故答案為：吸收未反應(yīng)的 NH₃；
②（Ⅰ）氨氣極易溶于水，而且在堿性條件下，二氧化碳的溶解度很大，生成大量的碳酸氫鈉固體，所以首先通入氨氣，然后通入二氧化碳，故答案為：NH₃；CO₂；（Ⅱ）由于底部具有放大了的多孔球泡，增大了氣體與溶液接觸面積，從而提高 CO₂吸收率，故答案為：增大氣體與溶液接觸面積，提高 CO₂ 吸收率．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查“侯氏制堿法”的反應(yīng)原理，題目較為綜合，難度較大，解答須明晰制堿的原理．