Question

11．我国著名化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”，其原理中重要的一步是向饱和食盐水中先后通入足量NH₃和CO₂制备NaHCO₃，化学方程式：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl
某兴趣小组在实验室模拟该过程，请结合具体的步骤回答下列问题：
I．气体制备
（1）二氧化碳气体制备
实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO₂，其化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．应选择的气体收集装置为C（选填装置对应的字母）．
（2）氨气制备
实验室常用硫酸吸收氨气，防止污染空气，实验室制备NH₃的反应原理为：Ca（OH）₂（固）+2NH₄Cl（固） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．现要制备并干燥NH₃，所选装置的正确连接顺序为B
→F（选择装置对应的字母）．实验室制备O₂也可用上述制备NH₃的发生装置，写出用该发生装置制备O₂的化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
II．NaHCO₃制备

物质	NaHCO3	NH4Cl
溶解度/g（20℃）	9.6	37.2

（3）根据表格中的溶解度数据，解释20℃产物中NaHCO₃能够先从溶液中结晶析出的原因20℃时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度．
（4）该过程中另一产物NH₄Cl在农业生产中常被用作氮肥．

Answer 1

分析 （1）石灰石中的碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
（2）根据反应物的性质可以选择发生装置；
氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气；
（3）相同条件下，物质的溶解度越小，越容易从溶液中析出；
（4）NH₄Cl在农业生产中常被用作氮肥．

解答 解：（1）实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO₂，石灰石中的碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，其化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
因为二氧化碳密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即可以用C装置收集．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；C．
（2）实验室利用氢氧化钙和氯化铵制取氨气时需要加热，应该用B装置作为发生装置；
因为碱石灰中的氧化钙和氢氧化钠都不能和氨气反应，并且能够吸收水蒸气，因此可以用F装置对氨气进行干燥；
实验室制备O₂用上述制备NH₃的发生装置时，应该是利用氯酸钾和二氧化锰制取，氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
故填：B；F；2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）20℃产物中NaHCO₃能够先从溶液中结晶析出的原因是20℃时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度．
故填：20℃时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度．
（4）该过程中另一产物NH₄Cl在农业生产中常被用作氮肥．
故填：氮肥．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．