Question

14．我国化工专家候德榜的“候氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献．他以 NaCl、NH₃、CO₂等为原料先制得 NaHCO₃，进行生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（1）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c（填字母标号）．
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
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
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）：

试回答下列 有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是吸收未反应的 NH₃；
②另一位同学用图中戊装置（其他装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从a管通入NH₃气体，再从b管中通入CO₂气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接已装置，理由是增大气体与溶液接触面积，提高 CO₂ 吸收率．

Answer 1

分析 （1）NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl由于碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出；
（2）①（Ⅰ）用饱和碳酸氢钠溶液吸收挥发过来的 HCl；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是防止未反应的 NH₃ 产生环境污染；
②（Ⅰ）由于 NH₃的溶解度比CO₂ 的溶解度大很多倍，先通 NH₃会得到更多的 NaHCO₃，从而提高生产效率；
（Ⅱ）由于底部具有放大了的多孔球泡，增大了气体与溶液接触面积，从而提高 CO₂吸收率．

解答 解：（1）碱性条件下，增加二氧化碳的溶解度，首先通入氨气，与二氧化碳与氯化钠反应生成溶解度极小的碳酸氢钠，故选：c；
（2）①（Ⅰ）用饱和碳酸氢钠溶液吸收挥发过来的 HCl，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是防止未反应的 NH₃，故答案为：吸收未反应的 NH₃；
②（Ⅰ）氨气极易溶于水，而且在碱性条件下，二氧化碳的溶解度很大，生成大量的碳酸氢钠固体，所以首先通入氨气，然后通入二氧化碳，故答案为：NH₃；CO₂；（Ⅱ）由于底部具有放大了的多孔球泡，增大了气体与溶液接触面积，从而提高 CO₂吸收率，故答案为：增大气体与溶液接触面积，提高 CO₂ 吸收率．

点评 本题主要考查“侯氏制碱法”的反应原理，题目较为综合，难度较大，解答须明晰制碱的原理．