Question

某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后，知道如下反应：

NaCl ＋ NH₃ ＋ CO₂ ＋ H₂O = NaHCO₃↓＋ NH₄Cl  。

【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的过程呢？

【实验验证】如下图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置和药品。

请回答下列问题：

⑴ 检验A装置气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，若                                         ，说明装置不漏气。

⑵该实验中用B装置制取的气体是               （填化学式），B装置中盛装浓氨水的仪器名称为           ，本实验中使用该仪器的优点是                                            。

⑶D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置，进气口是        （填a或b），D的作用是除去HCl气体，反应的化学方程式为                                    。

⑷实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH₃（溶液显碱性），再通入足量的CO₂，其原因是              （填写序号）。

① 使CO₂更易被吸收    ② NH₃比CO₂更易制取     ③ CO₂的密度比NH₃大

⑸用                         的方法将生成的NaHCO₃晶体从混合物中分离出来。

【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO₃ 。

 

Answer 1

【答案】

（1）漏斗中与试管中的液（水）面差保持不变或漏斗中的液（水）面不再下降     （2）NH₃     

分液漏斗    便于控制气体的产生速率和产量    （3）a    NaHCO₃ ＋ HCl = NaCl ＋ H₂O ＋ CO₂↑    （4） ①    （5）过滤

【解析】

试题分析：（1）注入一定量的水后，试管内气体被压缩管内压强增大，漏斗内液体不能再流入试管，使长颈漏斗与管内液面出现液面差，并且液面差保持不变，说明装置气密性良好；

（2）生石灰放热使浓氨水挥发，产生氨气，根据所学仪器可知是分液漏斗，B是固液常温型，用分液漏斗便于控制气体的产生速率和产量；

（3）为到净化气体的目的应使气体通过溶液，所以气体应从a通入溶液，通过溶液装置D内盛放的碳酸氢钠溶液能与混在气体中的HCl发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳，从而除去混在气体中的HCl，反应的化学方程式为：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；

（4）先通入氨气，氨气与水形成呈碱性的氨水，可与二氧化碳与水生成的碳酸发生反应，酸碱中和，更有利于二氧化碳气体的吸收；

（5）把固体与液体所形成的混合物中固体分离出来的方法为过滤。通过过滤，可把混在溶液中的碳酸氢钠晶体分离出来。

考点：纯碱的制取，过滤的原理、方法及其应用，检查装置的气密性，常见气体的检验与除杂方法，书写化学方程式、文字表达式、电离方程式