6．我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)．以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3； NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O．
Ⅰ．原理分析
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c．
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(duì)較小，在溶液中首先結(jié)晶析出
Ⅱ．實(shí)驗(yàn)探究
（1）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)裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．

回答下列有關(guān)問題：
a．乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液；
b．丁裝置中稀硫酸的作用是吸收未反應(yīng)的NH3；
c．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是過濾（填分離操作的名稱）．
（2）另一位同學(xué)用圖中戊裝置（其他裝置未畫出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
a．實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從a管通入NH3氣體，再從b管中通入CO2氣體．
b．有同學(xué)建議在戊裝置的b導(dǎo)管下端連接己裝置，理由是增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率．
（3）請(qǐng)?jiān)賹懗鲆环N實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法：往燒堿溶液中通入過量CO2（或往飽和Na2CO3溶液中通入CO2過量等）．

分析 工業(yè)上侯氏制堿法是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳，由于氨氣在水中的溶解度大，所以先通入氨氣，通入足量的氨氣后再通入二氧化碳，生成了碳酸氫鈉，由于碳酸氫鈉的溶解度較小，所以溶液中有碳酸氫鈉晶體析出，將碳酸氫鈉晶體加熱后得純堿碳酸鈉，
Ⅰ．依據(jù)題干中信息碳酸氫鈉溶解度相對(duì)較小分析，所以在飽和食鹽不通入氨氣和二氧化碳后，碳酸氫鈉晶體會(huì)析出；
（Ⅱ）（1）a．鹽酸是易揮發(fā)性酸，在制取二氧化碳時(shí)常會(huì)含有氯化氫氣體，要除去氯化氫可以用飽和碳酸氫鈉溶液，鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，且二氧化碳在碳酸氫鈉溶液中溶解度很小，據(jù)此答題；
b．實(shí)驗(yàn)過程中氨氣可能有剩余，稀硫酸能吸收氨氣；
c．分離固體與液體采用過濾的方法；
（2）a．根據(jù)氨氣易溶于水，從制取碳酸氫鈉時(shí)先要得到含氨的飽和食鹽水分析解答；
b．根據(jù)圖可知，裝置改動(dòng)后反應(yīng)物的接觸面積變大，提高了二氧化碳的吸收率；
（3）氫氧化鈉溶液里通入過量CO2生成碳酸氫鈉．

解答 解：工業(yè)上侯氏制堿法是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳，由于氨氣在水中的溶解度大，所以先通入氨氣，通入足量的氨氣后再通入二氧化碳，生成了碳酸氫鈉，由于碳酸氫鈉的溶解度較小，所以溶液中有碳酸氫鈉晶體析出，將碳酸氫鈉晶體加熱后得純堿碳酸鈉，
Ⅰ．a(chǎn)．碳酸氫鈉易溶于水，故錯(cuò)誤；
b．碳酸氫鈉受熱易分解，與其在溶液中首先結(jié)晶析出無關(guān)，故錯(cuò)誤；
c．碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)于氯化銨來說碳酸氫鈉的溶解度更小一些，所以在溶液中首先結(jié)晶析出，故正確；
故選c；
Ⅱ．（1）a．用鹽酸制取二氧化碳時(shí)，因鹽酸易揮發(fā)，所以，二氧化碳中常會(huì)含有氯化氫氣體，碳酸氫鈉能與鹽酸反應(yīng)不與二氧化碳反應(yīng)，所以通過碳酸氫鈉的溶液是可以除掉二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體，
故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；
b．實(shí)驗(yàn)過程中氨氣可能有剩余，而稀硫酸能與氨氣反應(yīng)，所以稀硫酸的作用是吸收末反應(yīng)的NH3，
故答案為：吸收未反應(yīng)的NH3；
c．分離出NaHCO3晶體的操作是分離固體與液體，常采用的實(shí)驗(yàn)操作是過濾操作，
故答案為：過濾；
（2）a．制取碳酸氫鈉時(shí)先要得到含氨的飽和食鹽水，氨氣極易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以應(yīng)先通入氨氣，所以a端通入，從而保證了從b通入二氧化碳時(shí)，二氧化碳被充分反應(yīng)，
故答案為：a；NH3；b；CO2；
b．裝置改動(dòng)后反應(yīng)物的二氧化碳與溶液的接觸面積變大，提高了二氧化碳的吸收率，
故答案為：增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率；
（3）碳酸鈉溶液里通過量的CO2能生成碳酸氫鈉，在燒堿溶液里通入過量CO2也能生成碳酸氫鈉，故答案為：往燒堿溶液中通入過量CO2（或往飽和Na2CO3溶液中通入CO2過量等）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查“侯氏制堿法”的反應(yīng)原理、設(shè)計(jì)制備實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀?jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)原理以及物質(zhì)的性質(zhì)，難度中等題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

17．常溫下，下列四種溶液：①pH=2的CH3COOH溶液；②pH=2的HCl溶液；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液．有關(guān)上述溶液的比較中，正確的是（　　）
A．將等體積的①、②溶液混合后，鹽酸會(huì)抑制醋酸的電離，所以pH＞2
B．將一定體積的②、③溶液混合后，溶液顯堿性，則該混合溶液中c（Cl-）＞c（NH4+）
C．將一定體積的①、④溶液混合后，溶液顯酸性，則V（NaOH）可能等于V（CH3COOH）
D．向等體積的③、④溶液中加水稀釋10倍，稀釋后溶液中由水電離的c（H+）：③＞④

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．前四周期A、B、C、D、E5種元素的原子序數(shù)依次增大，B、C同周期，BA3能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，A、C可形成兩種化合物1：1或2：1，A、B、D的電子之和等于25，ED晶體中E離子的3d能級(jí)上已充滿電子．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）這5種元素中，電負(fù)性最大的是O（填元素符號(hào)）；基態(tài)E原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1．
（2）在BA3、AD中，沸點(diǎn)較高的是NH3（填化學(xué)式），原因是氨分子之間有氫鍵．
（3）ABC可形成ABC2和ABC3兩種化合物，其中酸性強(qiáng)的是HNO3（填化學(xué)式），寫出一種與BC2-互為的等電子體的分子SO2、O3．
（4）BA4D晶體中含有離子鍵、極性鍵和配位鍵，化合物BD3的立體構(gòu)型為三角錐形，中心原子的雜化類型為sp3；BD3溶于水，其水溶液具有漂白性，工業(yè)上，以石墨為電極，點(diǎn)解BA4D和AD溶液可以制得BD3（另一種產(chǎn)物為H2），寫出其化學(xué)方程式NH4Cl+2HCl$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$NCl3+3H2 ↑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

15．在500mL溶質(zhì)為feCl3、HCl、CuSO4的混合溶液中．加入足量的鐵粉充分反應(yīng)后，溶液質(zhì)量增加了mg，此時(shí)溶液中Fe2+的物質(zhì)的量與原混合溶液中Cu2+的物質(zhì)的量之比為2：1，則原混合溶液中SO42-與Cl-的物質(zhì)的量濃度之比是1：2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

1．工業(yè)上以侯氏制堿法為基礎(chǔ)生產(chǎn)焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）．其制備工藝流程如下：

已知：反應(yīng)Ⅱ包含2NaHSO3?Na2S2O5+H2O等多步反應(yīng)．
（1）反應(yīng)I的化學(xué)方程式為：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl．
（2）“灼燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2CuS+3O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CuO+2SO2．
（3）已知Na2S2O5與稀硫酸反應(yīng)放出SO2，其離子方程式為：S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O．
（4）反應(yīng)I時(shí)應(yīng)先通的氣體為NH3副產(chǎn)品X的化學(xué)式是CuSO4•5H2O．生產(chǎn)中可循環(huán)利用的物質(zhì)為CO2（填化學(xué)式）
（5）為了減少產(chǎn)品Na2S2O5中雜質(zhì)含量，需控制反應(yīng)Ⅱ中氣體與固體的物質(zhì)的量之比約為2：1．檢驗(yàn)產(chǎn)品中含有碳酸鈉雜質(zhì)所需試劑是①③⑥（填編號(hào)）
①酸性高錳酸鉀        ②品紅溶液        ③澄清石灰水
④飽和碳酸氫鈉溶液     ⑤NaOH          ⑥稀硫酸．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．合成氨反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，平衡向左移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化劑不改變反應(yīng)的△H （填“增大”、“減小”或“不改變”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．硫及其化合物有廣泛應(yīng)用．
（1）硫酸生產(chǎn)過程中涉及以下反應(yīng)．已知25℃、101KPa時(shí)：
①2SO2（g）+O2（g）+2H2O（l）═2H2SO4（l）△H=-457kJ•mol-1
②SO3（g）+H2O（l）═H2SO4（l）△H=-130kJ•mol-1
則SO2催化氧化為SO3（g）的熱化學(xué)方程式為2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）△H=-197kJ•mol-1．
（2）對(duì)于SO3催化氧化反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）．
①甲圖是SO2催化氧化反應(yīng)時(shí)SO2（g）和SO3（g）的濃度隨時(shí)間的變化情況．反應(yīng)從開始到達(dá)到平衡時(shí)，用O2表示的平均反應(yīng)速率為0.0375mol/（L．min）．
②在一容積可變的密閉容器中充入20molSO2（g）和l0molO2（g），O2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的變化如圖乙所示．則P1與P2的大小關(guān)系是P1＜P2（填＞、=或＜）；A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系是KA=KB＞KC（用KA、KB、KC和＞、=、＜表示）．理由是平衡常數(shù)只受溫度影響，與壓強(qiáng)無關(guān)，A、B溫度相同，則平衡常數(shù)相等，C點(diǎn)溫度最高，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減�。�
（3工業(yè)生成硫酸過程中，通常用氨水吸收尾氣．
①如果在25℃時(shí)，相同物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2+NH3+H2O=NH4++HSO3-．所得溶液中c（H+）-c（OH-）=CD（填序號(hào)）．
A．c（SO32-）-c（H2SO3）
B．c（HSO3-）+c（SO32-）-c（NH4+）
C．c（SO32-）+c（NH3•H2O）-c（H2SO3）
D．c（HSO3-）+2c（SO32-）-c（NH4+）
②已知：在25℃時(shí)NH3•H2O、H2SO3電離平衡常數(shù)如下表，則上述所得溶液中，各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏（NH4+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）．
 NH3•H2OH2SO3
電離平衡常數(shù)為
（mol•L-1）		1.7×10-5Ka1Ka2
1.54×10-21.02×10-7

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置回答：

（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O；
（2）B中濃硫酸的作用是干燥CO2氣體，吸收水蒸氣；
（3）C中的現(xiàn)象是淡黃色固體變?yōu)榘咨换瘜W(xué)方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
（4）D的作用是吸收未反應(yīng)的CO2氣體．
（5）E中收集的氣體是O2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面準(zhǔn)晶體顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成．回答下列問題：
（1）基態(tài)Fe原子有4個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，可用硫氰化鉀檢驗(yàn)Fe3+，形成的配合物的顏色為血紅色．
（2）新制備的Cu（OH）2可將乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O，乙醛中碳原子的雜化軌道類型為sp3、sp2；1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為6NA，乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是乙酸存在分子間氫鍵．Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有16個(gè)銅原子．

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同步練習(xí)冊(cè)答案