Question

17．我國(guó)化工專(zhuān)家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)．他以NaCl、NH₃、CO₂等為原料先制得NaHCO₃，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（1）NH₃、CO₂與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是c
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(huà)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氨氣，防污染；
（Ⅲ）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離出NaHCO₃的操作是過(guò)濾（填分離操作的名稱(chēng)）．
②另一位同學(xué)用圖中戊裝置（其它裝置未畫(huà)出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從a管通入氣體，再?gòu)腷管中通入氣體；
（Ⅱ）有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是增大CO₂與水溶液的接觸面積，促進(jìn)氣體溶解；
（3）請(qǐng)你再寫(xiě)出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法：向飽和碳酸鈉溶液里通入足量的CO₂．

Answer 1

分析 侯氏制堿法的流程是在氨化飽和的氯化鈉溶液里通CO₂氣體，因碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉小，有碳酸氫鈉沉淀生成，經(jīng)過(guò)濾、洗滌干燥后，再將碳酸氫鈉加熱分解可得純堿，同時(shí)生成的CO₂氣體循環(huán)利用，據(jù)此分析可解答；
（1）在相同溫度下，碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉；
（2）①（Ⅰ）甲中制得的CO₂中混有HCl氣體，裝置乙的作用是除HCl氣體的，可從CO₂與HCl的化學(xué)性質(zhì)差異來(lái)考慮；
（Ⅱ）丁裝置是一個(gè)防倒吸裝置，盛裝的稀硫酸應(yīng)該是吸收氨氣的；
（Ⅲ）從溶液里得到沉淀應(yīng)選擇過(guò)濾操作進(jìn)行分離；
②（Ⅰ）侯氏制堿法是先通氨氣，后通二氧化碳，結(jié)合氨氣極易溶解于水，要防倒吸，分析選擇通氣體的導(dǎo)管；
（Ⅱ）在戊裝置的b管下端連接己裝置，可從增加CO₂氣體與溶液的接觸面積增大，促進(jìn)溶解考慮；
（3）飽和的碳酸鈉溶液里通入CO₂可得到碳酸氫鈉．

解答 解：（1）a．碳酸氫鈉易溶解于水，故a錯(cuò)誤；b．碳酸氫鈉受熱易分解與從溶液里能否析出，無(wú)任何關(guān)系，故b錯(cuò)誤；c．相同溫度下，碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小，在溶液中首先結(jié)晶析出，故c正確；故答案為：c；
（2）①（Ⅰ）利用乙裝置除去CO₂中的HCl應(yīng)選擇餉碳酸氫鈉溶液，故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；
（Ⅱ）丁裝置利用防倒吸裝置吸收揮發(fā)出的氨氣，防止污染環(huán)境，故答案為：吸收氨氣，防污染；
（Ⅲ）利用過(guò)濾從溶液里分離出沉淀碳酸氫鈉，故答案為：過(guò)濾；
②（Ⅰ）先通氨氣后通CO₂，a導(dǎo)管可以防倒吸，故選擇a導(dǎo)管先通氨氣，再有b導(dǎo)管通CO₂，故答案為：a；b；
（Ⅱ）利用多孔球泡增大CO₂與水溶液的接觸面積，促進(jìn)CO₂的溶解，故答案為：增大CO₂與水溶液的接觸面積，促進(jìn)氣體溶解；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉，可選擇向飽和碳酸鈉溶液里通入足量的CO₂，可有碳酸氫鈉沉淀生成，故答案為：向飽和碳酸鈉溶液里通入足量的CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題以侯氏制堿法為載體，利用實(shí)驗(yàn)室制備碳酸氫鈉的實(shí)驗(yàn)探究，屬基本性考查，難度不大，建議重視雙基復(fù)習(xí)，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．