Question

我國化學家侯德榜改革國外的Na₂CO₃生產工藝，創(chuàng)造了侯氏制堿法，又叫聯(lián)邦制堿法，該法是將合成氨工廠生產的NH₃及副產品
CO₂，通入到飽和食鹽水中得到NaHCO₃，分離出的NaHCO₃加熱制得Na₂CO₃．某研究性學習小組設計如圖所示的模擬裝置，該裝置可實現(xiàn)部分原料的循環(huán)使用．

（1）分液漏斗甲中為鹽酸，裝置B中試劑為

飽和NaHCO₃溶液

，分液漏斗乙中是易揮發(fā)的某試劑，該試劑為

濃氨水

．
（2）實驗操作過程中，應先打開

k₂

（填“k₁”或“k₂”），當觀察到

E中漏斗有液面上升時

現(xiàn)象時，再打開另一個彈簧夾．
（3）裝置E中試劑為飽和NaCl溶液，該裝置能體現(xiàn)綠色化學思想的兩個作用是

吸收氨氣防止污染

、

獲得NaCl和氨水的飽和液循環(huán)使用

．
（4）老師認為在C、D之間還應增加一個裝置，該裝置作用為

防止倒吸

．
（5）寫出C中生成NaHCO₃的化學方程式

NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl

．

Answer 1

分析：（1）裝置A是制備二氧化碳的實驗裝置，生成的二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，通過飽和碳酸氫鈉溶液除去后通入C裝置中；依據(jù)候氏制堿原理可知D裝置是制備氨氣的裝置，結合液體滴入固體氫氧化鈉產生氨氣實驗判斷乙分液漏斗中為濃氨水滴入后會生成氨氣通入C裝置反應；
（2）候氏制堿方法是利用氨氣溶解性大極易溶解于水，二氧化碳氣體水中溶解性較小，實驗飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳氣體；
（3）綠色化學的思想是無污染，原料充分應用，原子利用率100%；
（4）氨氣極易溶于水直接通入食鹽水會發(fā)生倒吸，實驗CD間應加一個放倒吸的裝置；
（5）C中是候氏制堿的反應，裝置中的反應化學方程式為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；

解答：解：（1）分液漏斗甲中為鹽酸，滴入A中和石灰石反應生成二氧化碳氣體，氣體中含有氯化氫氣體，裝置B中試劑為飽和NaHCO₃溶液，依據(jù)候氏制堿原理可知D裝置是制備氨氣的裝置，結合液體滴入固體氫氧化鈉產生氨氣實驗判斷，乙分液漏斗中為濃氨水滴入后會生成氨氣通入C裝置反應；分液漏斗乙中是易揮發(fā)的某試劑，該試劑為濃氨水；
故答案為：飽和NaHCO₃溶液；濃氨水
（2）候氏制堿方法是利用氨氣溶解性大極易溶解于水，二氧化碳氣體水中溶解性較小，實驗飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳氣體；實驗操作過程中，應先打開k₂，觀察到E中漏斗有液面上升時，再打開另一個彈簧夾K₁．故答案為：k₂，觀察到E中漏斗有液面上升時；
（3）裝置E中試劑為飽和NaCl溶液，該裝置能體現(xiàn)綠色化學思想的兩個作用是：吸收氨氣防止污染；獲得NaCl和氨水的飽和液循環(huán)使用；
故答案為：吸收氨氣防止污染；獲得NaCl和氨水的飽和液循環(huán)使用；
（4）氨氣極易溶于水直接通入食鹽水會發(fā)生倒吸，實驗CD間應加一個放倒吸的裝置，故答案為：防止倒吸；
（5）C中生成NaHCO₃的化學方程式：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；故答案為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；

點評：本題考查了侯德榜制堿方法的實驗分析和原理應用，理解制堿工業(yè)原理和注意問題是解題關鍵，題目難度中等．