Question

17．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以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+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（1）NH₃、CO₂与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是c
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氨气，防污染；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO₃的操作是过滤（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从a管通入气体，再从b管中通入气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是增大CO₂与水溶液的接触面积，促进气体溶解；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：向饱和碳酸钠溶液里通入足量的CO₂．

Answer 1

分析 侯氏制碱法的流程是在氨化饱和的氯化钠溶液里通CO₂气体，因碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小，有碳酸氢钠沉淀生成，经过滤、洗涤干燥后，再将碳酸氢钠加热分解可得纯碱，同时生成的CO₂气体循环利用，据此分析可解答；
（1）在相同温度下，碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠；
（2）①（Ⅰ）甲中制得的CO₂中混有HCl气体，装置乙的作用是除HCl气体的，可从CO₂与HCl的化学性质差异来考虑；
（Ⅱ）丁装置是一个防倒吸装置，盛装的稀硫酸应该是吸收氨气的；
（Ⅲ）从溶液里得到沉淀应选择过滤操作进行分离；
②（Ⅰ）侯氏制碱法是先通氨气，后通二氧化碳，结合氨气极易溶解于水，要防倒吸，分析选择通气体的导管；
（Ⅱ）在戊装置的b管下端连接己装置，可从增加CO₂气体与溶液的接触面积增大，促进溶解考虑；
（3）饱和的碳酸钠溶液里通入CO₂可得到碳酸氢钠．

解答 解：（1）a．碳酸氢钠易溶解于水，故a错误；b．碳酸氢钠受热易分解与从溶液里能否析出，无任何关系，故b错误；c．相同温度下，碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出，故c正确；故答案为：c；
（2）①（Ⅰ）利用乙装置除去CO₂中的HCl应选择饷碳酸氢钠溶液，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
（Ⅱ）丁装置利用防倒吸装置吸收挥发出的氨气，防止污染环境，故答案为：吸收氨气，防污染；
（Ⅲ）利用过滤从溶液里分离出沉淀碳酸氢钠，故答案为：过滤；
②（Ⅰ）先通氨气后通CO₂，a导管可以防倒吸，故选择a导管先通氨气，再有b导管通CO₂，故答案为：a；b；
（Ⅱ）利用多孔球泡增大CO₂与水溶液的接触面积，促进CO₂的溶解，故答案为：增大CO₂与水溶液的接触面积，促进气体溶解；
（3）实验室制取少量碳酸氢钠，可选择向饱和碳酸钠溶液里通入足量的CO₂，可有碳酸氢钠沉淀生成，故答案为：向饱和碳酸钠溶液里通入足量的CO₂．

点评 本题以侯氏制碱法为载体，利用实验室制备碳酸氢钠的实验探究，属基本性考查，难度不大，建议重视双基复习，提高分析问题、解决问题的能力．