题目内容
【题目】我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
【探究实例】
Ⅰ.原理分析 碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是________.
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出
Ⅱ.实验探究
(1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
回答下列有关问题:
①丁装置中稀硫酸的作用是____________;
②实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是________(填分离操作的名称)。如何进一步提纯(写出具体的操作)_________________________________________________。
(2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验。
①实验时,须先从_________管通入_______气体,再从_______管中通入_____________气体。
②有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置,理由是_______________。
【答案】 c 吸收未反应的NH3 过滤 向过滤器中加蒸馏水至完全淹没沉淀,静置,让水自然滤干,重复多次,直至滤液澄清。 a NH3 b CO2 增大CO2气体与溶液接触的面积,提高CO2在溶液中的吸收率
【解析】工业上侯氏制碱法是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,由于氨气在水中的溶解度大,所以先通入氨气,通入足量的氨气后再通入二氧化碳,生成了碳酸氢钠,由于碳酸氢钠的溶解度较小,所以溶液中有碳酸氢钠晶体析出,将碳酸氢钠晶体加热后得纯碱碳酸钠,
Ⅰ.a.碳酸氢钠易溶于水,选项a错误;b.碳酸氢钠受热易分解,与其在溶液中首先结晶析出无关,选项b错误;c.碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些,所以在溶液中首先结晶析出,选项c正确;答案选c;
Ⅱ.(1)①.实验过程中氨气可能有剩余,而稀硫酸能与氨气反应,所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3;②.分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体,常采用的实验操作是过滤操作;进一步提纯的操作为:向过滤器中加蒸馏水至完全淹没沉淀,静置,让水自然滤干,重复多次,直至滤液澄清;(2)a.制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水,NH3极易溶于水,CO2能溶于水,所以应先从a管通入NH3,从而保证了从b管通入CO2时,CO2被充分反应;b.装置改动后反应物的CO2与溶液的接触面积变大,提高了CO2的吸收率,故答案为:增大CO2气体与溶液接触的面积,提高CO2在溶液中的吸收率。
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