Question

我國(guó)制堿工業(yè)的先驅(qū)——侯德榜先生，1939年發(fā)明了著名的侯氏制堿法，其核心反應(yīng)原理可用如下化學(xué)方程式表示：NH3+C02+NaCl+H20=NH4CI+NaHCO3(晶體),依據(jù)此原理，欲制得碳酸氫鈉晶體，某校學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置，其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和。

(1)A裝置中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                                 .

 C裝置中稀硫酸的作用為                                                            

(2)下表中所列出的是相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)(g／100 g水)；

參照表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析B裝置中使用冰水的目的是                                          

(3)該校學(xué)生在檢查完此套裝置的氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒(méi)有得到碳酸氫鈉晶體，指導(dǎo)教師指出

應(yīng)在       裝置之間(填寫字母)連接一個(gè)盛有         的洗氣裝置，其作用                。

(4)若該校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5．85 g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5．04 g，則NaHCO3的產(chǎn)率為                         。

 

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】純堿工業(yè)（侯氏制堿法）,性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

【答案解析】（1）CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O （2分）；吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染 （2分） （2）溫度越低碳酸氫鈉溶解度越小，便于析出（2分）（3）AB，飽和碳酸氫鈉溶液；除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體（2分）（4）60% （2分）；

解析：（1）A裝置是指取二氧化碳?xì)怏w的裝置，是碳酸鈣和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；反應(yīng)的離子方程式為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；C裝置稀硫酸是尾氣處理裝置吸收過(guò)量的氨氣，防止污染環(huán)境；

（2）B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，通入二氧化碳?xì)怏w會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，依據(jù)圖標(biāo)分析可知溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，所以溫度越低越有利于碳酸氫鈉的晶體析出；

（3）二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應(yīng)不能生成碳酸氫鈉，所以的不到碳酸氫鈉晶體，所以需要加一個(gè)洗氣裝置用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體；

（4）飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3（晶體），理論得到碳酸氫鈉質(zhì)量為8.4g：實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.04g，則碳酸氫鈉的產(chǎn)率=5.04g/8.4g×100%=60%

【思路點(diǎn)撥】本題考查了侯氏制堿的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，流程中注意問(wèn)題的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等。

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