题目内容

14．“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料制得NaHCO3，进而生产纯碱的一种化工方法．有关的化学反应方程式如下：
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产，已知合成氨为放热反应：①若从反应速率角度考虑选择条件为adj（选填字母，下同）；
②若从平衡移动原理角度来考虑选择条件为bd；
③综合考虑该生产应选择的条件是adj．
a．高温  b．低温  c．常温  d．高压  e．低压  f．常压  j．催化剂
（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c（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
（3）某探究活动小组根据上述制碱原理，欲制备碳酸氢钠，设计了如下的方案进行实验．
甲同学：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）．实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是过滤（填操作名称）．乙同学：用图中戊装置进行实验（其它装置未画出）．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管通入氨气气体，再从b管中通入二氧化碳气体．
（4）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠固体的方法（用必要的文字说明并写出有关化学反应方程式）：NaOH+CO2=NaHCO3或Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3．

分析 （1）①温度越高，反应速率越快，压强越大，反应速率越快，使用催化剂可以加快反应速率；
②根据温度、压强对化学平衡的因素进行判断；
③根据实际生成中生产设备、转化率、催化剂的催化活性等方面考虑适宜的反应条件；
（2）NaHCO3的溶解度较小，是析出碳酸氢钠晶体的主要原因，故c正确；
（3）固液分离操作的方法为过滤；由于CO2的溶解度较小，因此通入CO2前，应先从a管通入氨气（防止NH3倒吸）；
（4）氢氧化钠与过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，也可以用碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，据此写出反应的化学方程式．

解答 解：（1）①若从反应速率角度考虑选择条件为高温、高压和使用催化剂，
故答案为：adj；
②合成氨为气体物质的量减少的放热反应，高压、低温有利于提高氨的平衡浓度，从勒沙特列原理可以选择bd，
故答案为：bd；
③适宜的温度和压强下，可以提高反应物的转化率，使得催化剂的催化活性较高，让化学反应有利于正向进行，同时加入催化剂可以加快反应速率，所以实际工业合成氨的反应条件为：高温、高压、催化剂，即adj正确，
故答案为：adj；
（2）根据复分解反应完成的条件可知，NaHCO3的溶解度较小，是析出碳酸氢钠晶体的主要原因，所以c正确，
故答案为：c；
（3）固液分离操作用过滤操作．由于CO2的溶解度较小，因此通入CO2前，应先从a管通入氨气（防止NH3倒吸），因为氨气、H2O、CO2反应生成NH4HCO3，可以大大提高CO2的吸收，b管通入CO2有利于CO2的充分吸收，
故答案为：过滤；氨气；CO2；
（4）可以将过量的CO2通入NaOH溶液或Na2CO3中，反应的化学方程式为：NaOH+CO2=NaHCO3或Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，
故答案为：NaOH+CO2=NaHCO3或Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3．

点评 本题考查了纯碱工业原理及其应用，题目难度中等，明确制备流程及常见物质的性质为解答关键，注意掌握侯氏制碱法的反应原理，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．

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