Question

【題目】1942年，我國(guó)化工專(zhuān)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(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。

回答下列問(wèn)題：

某探究活動(dòng)小組欲在實(shí)驗(yàn)室中模擬制取純堿，設(shè)計(jì)了Ⅰ、Ⅱ兩種方案，并選擇其一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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(guò)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(guò)濾；……。

(1)部分實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。制取氨氣的裝置應(yīng)選用________(選填編號(hào))。

(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)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(hào))。

a．蒸發(fā)皿 b．坩堝 c．燒杯 d．燒瓶 e．酒精燈

(4)選擇的實(shí)驗(yàn)方案是________(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，說(shuō)明選擇的理由____________________

(5)甲同學(xué)取少量產(chǎn)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(zhì)Cl-的結(jié)論。乙同學(xué)認(rèn)為甲的結(jié)論不一定正確，你認(rèn)為乙同學(xué)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(hào))。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(zhuǎn)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?xì)怏w溶解度較小，若先通入二氧化碳?xì)怏w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(méi)有把碳酸鈉完全反應(yīng)掉 bc 冷卻結(jié)晶 洗滌晾干

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的方法是利用氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)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(jìn)行；

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

（5）碳酸鈉和硝酸銀反應(yīng)也能生成碳酸銀白色沉淀；

（6）通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)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(guò)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(yīng)先通入氨氣，從而保證了通入二氧化碳時(shí)，二氧化碳被充分反應(yīng)，因二氧化碳?xì)怏w溶解度較小，若先通入二氧化碳?xì)怏w再通入氨氣后，生成的碳酸氫鈉量較少，難以達(dá)到飽和而析出沉淀；

（5）甲同學(xué)取少量產(chǎn)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(zhì)Cl－的結(jié)論，乙同學(xué)認(rèn)為甲的結(jié)論不一定正確，理由是：稀硝酸可能不足，沒(méi)有把碳酸鈉完全反應(yīng)掉；

（6）根據(jù)NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓及流程圖知，母液中溶質(zhì)為氯化銨，向母液中通氨氣加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通入的氨氣和水反應(yīng)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(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)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(jié)晶，操作b是洗滌晾干。