Question

（11分）已知NaHCO₃低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为：
① NaCl (饱和) + NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl（此反应是放热反应）
② 2NaHCO₃Na₂CO₃ +CO₂↑+H₂O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程，下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液，且二者均达到了饱和。

（1）制CO₂时为了使反应随开随用，随关随停，上图A方框内应选用以下     装置（填序号）。简述该装置能随关随停的理由         。
（2）为使实验能够进行，在B方框内内应选用上图中的         装置（填写序号），该装置内应装入的试剂是        。

（3）该小组同学按正确的方法连接装置，检验气密性合格后进行实验，发现析出的晶体非常少，在老师的指导下，他们对某个装置进行了改进，达到了实验目的。你认为他们的改进方法是             。
（4）若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO₃晶体的质量为5.46g，假设第二步分解时没有损失，则Na₂CO₃的产率为             (产率为实际产量占理论产量的百分比)。

Answer 1

（1）③（1分），关闭弹簧夹后反应生成的气体使上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应 （2分）
（2）⑤（1分） 饱和碳酸氢钠溶液 （1分） 
（3）将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（或大烧杯中）（2分）
（4）65%（2分）

试题分析：（1）①能控制反应的发生但反应的停止不理想，②不能控制反应的发生和停止。只有③通过止水夹来控制反应的发生于停止。关闭弹簧夹后反应生成的气体使上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应。
（2）B装置的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，故采用将气体通过装饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶吸收氯化氢。故选择⑤。
（3）为增加晶体的析出，可采取降温使碳酸氢钠的溶解度减小从而更易析出。故改进方法可以为“将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（或大烧杯中）”。
（4）根据钠原子守恒2NaCl-------Na₂CO₃
117    ： 106
5.85   ：  5.3
理论可生产Na₂CO₃为5.3克，
又因为
2NaHCO₃ -------Na₂CO₃ 
168g    ：    106g
5.46g   ：    3.45g
实际得到碳酸钠为3.445克
所以Na₂CO₃的产率为：3.445/5.3=0.65
点评：理解侯氏制碱法的原理，方法，注意产率=实际质量/理论得到的质量。