题目内容
【题目】1942年,我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱,他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产,请写出工业合成氨的化学反应方程式_____。
(2)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,所以在溶液中首先结晶析出
(3)某探究活动小组根据上述制碱原理,欲制备碳酸氢钠,同学们按各自设计的方案进行实验。
第一位同学:将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
请回答:
①写出甲中发生反应的离子方程式______。
②乙装置中的试剂是______。
③实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是______(填分离操作的名称)。
(4)第二位同学:用图中戊装置进行实验(其它装置未画出)。
①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,须先从a管通入______气体,再从b管中通入______气体。
②装置c中的试剂为______(选填字母)。
e.碱石灰 f.浓硫酸 g.无水氯化钙
③若该同学进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为______。
【答案】N2+3H22NH3 c CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ 饱和碳酸氢钠 过滤 NH3(氨) CO2(二氧化碳) g 60%
【解析】
⑴工业合成氨是氢气和氮气反应生成氨气。
⑵碳酸氢铵、氯化钠易溶于水,因碳酸氢钠的溶解度相对较小。
⑶①甲中发生反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水;②乙装置中主要是除掉挥发出的HCl杂质;③实验结束后,从溶液中分离出NaHCO3晶体。
⑷①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,先通入氨气形成饱和溶液,氨气极易溶于水,要注意防倒吸,再通入二氧化碳气体反应;②装置c目的是除去杂质,碱石灰不能除掉氨气,浓硫酸是液体,不能装在干燥管中,无水氯化钙与氨气反应;③先根据NaCl~NaHCO3,得到理论生成NaHCO3质量,再计算NaHCO3的产率。
⑴工业合成氨是氢气和氮气反应生成氨气,其化学反应方程式N2+3H22NH3;故答案为:N2+3H22NH3。
⑵碳酸氢铵、氯化钠易溶于水,因碳酸氢钠的溶解度相对较小,因此碳酸氢铵与饱和食盐水反应生成碳酸氢钠和氯化铵,溶液中析出碳酸氢钠;故答案为:c。
⑶①甲中发生反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,其离子方程式CaCO3+ 2H+ = Ca2++H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2H+ = Ca2++H2O+CO2↑。
②乙装置中主要是除掉挥发出的HCl杂质,因此用饱和碳酸氢钠溶液除HCl;故答案为:饱和碳酸氢钠。
③实验结束后,从溶液中分离出NaHCO3晶体,因此分离出NaHCO3晶体的操作是过滤;故答案为:过滤。
⑷①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,先通入氨气形成饱和溶液,氨气极易溶于水,要注意防倒吸,再通入二氧化碳气体反应,因此先从a管通入NH3气体,再从b管中通入CO2气体;故答案为:NH3(氨);CO2(二氧化碳)。
②装置c目的是除去杂质,碱石灰不能除掉氨气,浓硫酸是液体,不能装在干燥管中,无水氯化钙与氨气反应,因此c中的试剂为无水氯化钙;故答案为:g。
③若该同学进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,根据NaCl~NaHCO3,得到理论生成NaHCO3质量为,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为;故答案为:60%。