Question

【题目】1942年，我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；

NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

（1）“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产，请写出工业合成氨的化学反应方程式_____。

（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______。

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

（3）某探究活动小组根据上述制碱原理，欲制备碳酸氢钠，同学们按各自设计的方案进行实验。

第一位同学：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）。

请回答：

①写出甲中发生反应的离子方程式______。

②乙装置中的试剂是______。

③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是______（填分离操作的名称）。

（4）第二位同学：用图中戊装置进行实验（其它装置未画出）。

①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______气体，再从b管中通入______气体。

②装置c中的试剂为______（选填字母）。

e.碱石灰 f.浓硫酸 g.无水氯化钙

③若该同学进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则NaHCO3的产率为______。

Answer 1

【答案】N2+3H22NH3 c CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ 饱和碳酸氢钠 过滤 NH3（氨） CO2（二氧化碳） g 60%

【解析】

⑴工业合成氨是氢气和氮气反应生成氨气。

⑵碳酸氢铵、氯化钠易溶于水，因碳酸氢钠的溶解度相对较小。

⑶①甲中发生反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；②乙装置中主要是除掉挥发出的HCl杂质；③实验结束后，从溶液中分离出NaHCO3晶体。

⑷①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度，实验时，先通入氨气形成饱和溶液，氨气极易溶于水，要注意防倒吸，再通入二氧化碳气体反应；②装置c目的是除去杂质，碱石灰不能除掉氨气，浓硫酸是液体，不能装在干燥管中，无水氯化钙与氨气反应；③先根据NaCl～NaHCO3，得到理论生成NaHCO3质量，再计算NaHCO3的产率。

⑴工业合成氨是氢气和氮气反应生成氨气，其化学反应方程式N2+3H22NH3；故答案为：N2+3H22NH3。

⑵碳酸氢铵、氯化钠易溶于水，因碳酸氢钠的溶解度相对较小，因此碳酸氢铵与饱和食盐水反应生成碳酸氢钠和氯化铵，溶液中析出碳酸氢钠；故答案为：c。

⑶①甲中发生反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，其离子方程式CaCO3+ 2H+ = Ca2++H2O+CO2↑；故答案为：CaCO3+2H+ = Ca2++H2O+CO2↑。

②乙装置中主要是除掉挥发出的HCl杂质，因此用饱和碳酸氢钠溶液除HCl；故答案为：饱和碳酸氢钠。

③实验结束后，从溶液中分离出NaHCO3晶体，因此分离出NaHCO3晶体的操作是过滤；故答案为：过滤。

⑷①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度，实验时，先通入氨气形成饱和溶液，氨气极易溶于水，要注意防倒吸，再通入二氧化碳气体反应，因此先从a管通入NH3气体，再从b管中通入CO2气体；故答案为：NH3(氨)；CO2(二氧化碳)。

②装置c目的是除去杂质，碱石灰不能除掉氨气，浓硫酸是液体，不能装在干燥管中，无水氯化钙与氨气反应，因此c中的试剂为无水氯化钙；故答案为：g。

③若该同学进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，根据NaCl～NaHCO3，得到理论生成NaHCO3质量为，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则NaHCO3的产率为；故答案为：60%。