Question

【題目】1942年，我國化工專家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿，他的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；

NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

（1）“侯氏制堿法”把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)，請寫出工業(yè)合成氨的化學(xué)反應(yīng)方程式_____。

（2）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是______。

a.碳酸氫鈉難溶于水

b.碳酸氫鈉受熱易分解

c.碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出

（3）某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理，欲制備碳酸氫鈉，同學(xué)們按各自設(shè)計的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

第一位同學(xué)：將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）。

請回答：

①寫出甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。

②乙裝置中的試劑是______。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是______（填分離操作的名稱）。

（4）第二位同學(xué)：用圖中戊裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（其它裝置未畫出）。

①為提高二氧化碳在此反應(yīng)溶液中被吸收的程度，實(shí)驗(yàn)時，須先從a管通入______氣體，再從b管中通入______氣體。

②裝置c中的試劑為______（選填字母）。

e.堿石灰 f.濃硫酸 g.無水氯化鈣

③若該同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.04g，則NaHCO3的產(chǎn)率為______。

Answer 1

【答案】N2+3H22NH3 c CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ 飽和碳酸氫鈉 過濾 NH3（氨） CO2（二氧化碳） g 60%

【解析】

⑴工業(yè)合成氨是氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成氨氣。

⑵碳酸氫銨、氯化鈉易溶于水，因碳酸氫鈉的溶解度相對較小。

⑶①甲中發(fā)生反應(yīng)是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水；②乙裝置中主要是除掉揮發(fā)出的HCl雜質(zhì)；③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，從溶液中分離出NaHCO3晶體。

⑷①為提高二氧化碳在此反應(yīng)溶液中被吸收的程度，實(shí)驗(yàn)時，先通入氨氣形成飽和溶液，氨氣極易溶于水，要注意防倒吸，再通入二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)；②裝置c目的是除去雜質(zhì)，堿石灰不能除掉氨氣，濃硫酸是液體，不能裝在干燥管中，無水氯化鈣與氨氣反應(yīng)；③先根據(jù)NaCl～NaHCO3，得到理論生成NaHCO3質(zhì)量，再計算NaHCO3的產(chǎn)率。

⑴工業(yè)合成氨是氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成氨氣，其化學(xué)反應(yīng)方程式N2+3H22NH3；故答案為：N2+3H22NH3。

⑵碳酸氫銨、氯化鈉易溶于水，因碳酸氫鈉的溶解度相對較小，因此碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，溶液中析出碳酸氫鈉；故答案為：c。

⑶①甲中發(fā)生反應(yīng)是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，其離子方程式CaCO3+ 2H+ = Ca2++H2O+CO2↑；故答案為：CaCO3+2H+ = Ca2++H2O+CO2↑。

②乙裝置中主要是除掉揮發(fā)出的HCl雜質(zhì)，因此用飽和碳酸氫鈉溶液除HCl；故答案為：飽和碳酸氫鈉。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，從溶液中分離出NaHCO3晶體，因此分離出NaHCO3晶體的操作是過濾；故答案為：過濾。

⑷①為提高二氧化碳在此反應(yīng)溶液中被吸收的程度，實(shí)驗(yàn)時，先通入氨氣形成飽和溶液，氨氣極易溶于水，要注意防倒吸，再通入二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)，因此先從a管通入NH3氣體，再從b管中通入CO2氣體；故答案為：NH3(氨)；CO2(二氧化碳)。

②裝置c目的是除去雜質(zhì)，堿石灰不能除掉氨氣，濃硫酸是液體，不能裝在干燥管中，無水氯化鈣與氨氣反應(yīng)，因此c中的試劑為無水氯化鈣；故答案為：g。

③若該同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，根據(jù)NaCl～NaHCO3，得到理論生成NaHCO3質(zhì)量為，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.04g，則NaHCO3的產(chǎn)率為；故答案為：60%。