Question

4．工业以NaCl、NH₃、CO₂等为原料先制得NaHCO₃，进而生产出纯碱．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．
（Ⅰ）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
D．碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠
（Ⅱ）某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验．
（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：
①乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO₂中的HCl气体；
②丁装置中稀硫酸的作用是吸收未反应完的NH₃；
③实验结束后，分离出NaHCO₃ 晶体的操作是过滤（填分离操作的名称），该操作所需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；
（2）另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
①实验时，须先从a管通入氨气气体，说明原因氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵；
②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是增大气体与溶液接触面积，提高CO₂的吸收率．

Answer 1

分析 （Ⅰ）依据题干中信息碳酸氢钠溶解度相对较小分析判断；
（Ⅱ）（1）①依据用盐酸制取二氧化碳时常会含有氯化氢气体分析即可解答；
②依据稀硫酸能与氨气反应分析解答；
③依据分离固体与液体采用的实验操作分析解答，过滤操作可需要的主要仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒及铁架台等；
（2）①根据氨气易溶于水，从制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水分析解答；
②从装置改动后反应物的接触面积变大分析判断．

解答 解：（Ⅰ）A．碳酸氢钠易溶于水，故错误；
B．碳酸氢钠受热易分解，与其在溶液中首先结晶析出无关，故错误；
C．碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些，所以在溶液中首先结晶析出，故正确；
故答案为：C；
（Ⅱ）（1）①利用盐酸制取二氧化碳时，因盐酸易挥发，所以，二氧化碳中常会含有氯化氢气体，碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应，所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
②实验过程中氨气可能有剩余，而稀硫酸能与氨气反应，所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH₃，故答案为：吸收未反应的NH₃；
③分离出NaHCO₃晶体的操作是分离固体与液体，常采用的实验操作是过滤操作，此操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗及烧杯，故答案为：过滤；玻璃棒；漏斗；烧杯；
（2）①制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，则应先通入氨气，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵，故a端通入NH₃，故答案为：NH₃；氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵；
②装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率，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．