Question

20．侯德榜是在中国化学工业史上一位杰出的科学家，他为祖国的化学工业事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，以下是侯德榜先生制碱工业的简要流程：

下表是三种物质在100g水中不同温度的溶解度．

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	45.8	50.4	55.2	60.2
NaHCO3	6.9	8.2	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4

试回答下列问题：
（1）操作Ⅲ中用到的玻璃仪器有过滤．
（2）分析上述溶解度表，欲从含有少量NaCl的NH₄Cl溶液中获得NH₄Cl晶体，可采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（3）为什么不在饱和食盐水中直接通入足量的二氧化碳气体，而是先通入足量氨气后再通入足量的二氧化碳？先通入足量氨气后形成铵盐水，更有利于二氧化碳气体的吸收．
（4）写出步骤I和步骤Ⅱ两步反应的总化学方程式NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NaHCO₃↓+NH₄Cl．

Answer 1

分析 （1）根据过滤可用于分离难溶性固体和可溶性固体的方法进行解答；
（2）根据氯化铵的溶解度随温度的升高而增大，氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大进行解答．
（3）根据NH₃极易溶于水，而CO₂在水中的溶解度不大，据此分析；
（4）根据反应物和生成物分析．

解答 解：（1）过滤可用于分离难溶性固体和可溶性固体的方法，所以Ⅲ的操作名称叫过滤；
（2）氯化铵的溶解度随温度的升高而增大，氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大，所以从含有少量NaCl的NH₄Cl溶液中获得NH₄Cl晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（3）NH₃极易溶于水，而CO₂在水中的溶解度不大，故应先向饱和NaC1溶液中通入足量NH₃，再通入足量CO₂，可析出NaHCO₃晶体，
（4）向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后通入二氧化碳，析出溶解度较小的碳酸氢钠，化学方程式为：NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
故答案为：（1）过滤；
（2）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
（3）先通入足量氨气后形成铵盐水，更有利于二氧化碳气体的吸收；
（4）NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NaHCO₃↓+NH₄Cl．

点评 本题是一道有关工业制纯碱知识的综合实验题目，考查学生分析和解决问题的能力，掌握制碱原理是解题的关键，题目难度中等．