Question

4．工業以NaCl、NH₃、CO₂等為原料先制得NaHCO₃，進而生產出純堿．有關反應的化學方程式為：NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（Ⅰ）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是C（填字母標號）；
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晶析出
D．碳酸氫鈉的穩定性大于碳酸鈉
（Ⅱ）某活動小組根據上述制堿原理，進行碳酸氫鈉的制備實驗．
（1）一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．

試回答下列有關問題：
①乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，其作用是除去CO₂中的HCl氣體；
②丁裝置中稀硫酸的作用是吸收未反應完的NH₃；
③實驗結束后，分離出NaHCO₃ 晶體的操作是過濾（填分離操作的名稱），該操作所需要的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯；
（2）另一位同學用圖中戊裝置（其它裝置未畫出）進行實驗．
①實驗時，須先從a管通入氨氣氣體，說明原因氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨；
②有同學建議在戊裝置的b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的吸收率．

Answer 1

分析 （Ⅰ）依據題干中信息碳酸氫鈉溶解度相對較小分析判斷；
（Ⅱ）（1）①依據用鹽酸制取二氧化碳時常會含有氯化氫氣體分析即可解答；
②依據稀硫酸能與氨氣反應分析解答；
③依據分離固體與液體采用的實驗操作分析解答，過濾操作可需要的主要儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒及鐵架臺等；
（2）①根據氨氣易溶于水，從制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水分析解答；
②從裝置改動后反應物的接觸面積變大分析判斷．

解答 解：（Ⅰ）A．碳酸氫鈉易溶于水，故錯誤；
B．碳酸氫鈉受熱易分解，與其在溶液中首先結晶析出無關，故錯誤；
C．碳酸氫鈉的溶解度相對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晶析出，故正確；
故答案為：C；
（Ⅱ）（1）①利用鹽酸制取二氧化碳時，因鹽酸易揮發，所以，二氧化碳中常會含有氯化氫氣體，碳酸氫鈉能與鹽酸反應不與二氧化碳反應，所以通過碳酸氫鈉的溶液是可以除掉二氧化碳氣體中的氯化氫氣體，故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；
②實驗過程中氨氣可能有剩余，而稀硫酸能與氨氣反應，所以稀硫酸的作用是吸收末反應的NH₃，故答案為：吸收未反應的NH₃；
③分離出NaHCO₃晶體的操作是分離固體與液體，常采用的實驗操作是過濾操作，此操作需要的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗及燒杯，故答案為：過濾；玻璃棒；漏斗；燒杯；
（2）①制取碳酸氫鈉時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，則應先通入氨氣，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨，故a端通入NH₃，故答案為：NH₃；氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨；
②裝置改動后反應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．

點評 本題主要考查“侯氏制堿法”的反應原理，題目較為綜合，難度較大，解答須明晰制堿的原理．