题目内容
(16分)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 ;
2NaHCO3 Na2CO3+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 ;已知合成氨为放热反应,若从勒夏特列原理来分析,合成氨应选择的温度和压强是 (选填字母)。
a.高温 b.低温 c.常温 d.高压 e.低压 f.常压
(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 (选填字母)。
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,实验装置如下图所示
(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)。
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
(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用简要的文字和相关的化学反应方程式来描述):
侯德榜是我国著名的工业化学家,又是一个伟大的爱国者,他所发明的制碱法为中国化学工业乃至世界化学工业作出了重要的贡献,被誉为“侯氏制碱法”。请你回答以下问题:
(1)“侯氏制碱法”中的“碱”其实不是烧碱,请实际情况出向它的溶液中滴加少量稀盐酸的离子方程式____________________________________。
(2)某同学为了验证和的稳定性,设计了如图甲的实验装置(铁架台、夹持仪器、加热装置等已省略),你认为在X中应放的物质_____________________(填化学式)。
(3)某化学研究性学习小组在老师的指导下,模拟侯德榜先生的制碱原理设计了如图乙的实验装置。
A.实验的操作步骤中,你认为打开旋塞、的合理顺序应为:先打开______,后打开________(填字母代号)。 简述理由____________________________。
B.在盛饱和食盐水的装置中发生反应的离子方程式为________________________;能析出碳酸氢钠晶体的原因是_________(填序号)。
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
装置中气胆的作用是___________________________________________________。
C.工业上若需制备纯碱,则上述原料中除了饱和食盐水外,其他原料用工业常用方法制取,写出工业制备两种原料气的主要化学反应方程式__________________。
(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:___________________________。
(5)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应,列出计算原子利用率的表达式:原子利用率(%)=_______________。