Question

（14分）我國制堿工業的先驅侯德榜先生，1939年發明了著名的侯氏制堿法，其核心反應原理可用如下化學方程式表示：

NH₃＋CO₂＋NaCl＋H₂O＝NH₄Cl＋NaHCO₃（晶體）

依據此原理，欲制得碳酸氫鈉晶體，某校學生設計了如下實驗裝置，其中B裝置中的試管內是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達到飽和。

（1）A裝置中所發生反應的離子方程式為                         。

C裝置中稀硫酸的作用為                         。

（2）下表中所列出的是相關物質在不同溫度下的溶解度數據（g/100g水）

 

參照表中數據，請分析B裝置中使用冰水的目的是                        。

（3）該校學生在檢查完此套裝置氣密性后進行實驗，結果沒有得到碳酸氫鈉晶體，指導教師指出應在

                裝置之間（填寫字母）連接一個盛有           的洗氣裝置，其作用是                      。

（4）若該校學生進行實驗時，所用飽和食鹽水中含NaCl的質量為5.85g，實驗后得到干燥的NaHCO₃晶體的質量為5.04g，則NaHCO₃的產率為       。

 

Answer 1

【答案】

（1）CaCO₃＋2H⁺＝Ca²⁺＋CO₂↑＋H₂O   吸收從B裝置中的試管內逸出的氨氣，減少對環境的污染

（2）溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，便于析出

（3）A與B      飽和NaHCO₃溶液（其他合理答案均給分）      

 除去CO₂中混合的HCl氣體

（4）60%

【解析】

試題分析：（1）根據題目的方程式，缺少反應物二氧化碳，所以A裝置中是來制取二氧化碳的，寫出方程式即可以拆開來形成離子方程式。反應物中有氨氣，稀硫酸的作用是吸收未參與反應逸出的氨氣。（2）觀察表中，發現低溫下碳酸氫鈉的溶解度很低，所以冰水的作用是為了使碳酸氫鈉結晶。（3）沒有得到碳酸氫鈉的原因可能是因為鹽酸揮發出來到了B裝置中，與碳酸氫鈉反應。所以應該在A和B之間放置一組出去二氧化碳中鹽酸的裝置�？紤]到二氧化碳的存在，放置飽和碳酸氫鈉溶液比較合適。（4）反應物氯化鈉為0.1mol，能生成的碳酸氫鈉理論產量應該有0.1mol，所以產率=0.06/0.1=60%。

考點：化學實驗裝置，溶解度，產率計算

點評：本題以侯氏制堿法為背景，綜合了很多基礎知識，已經實驗裝置的評價，考察點難度不高，屬于簡單題。