Question

【題目】我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業做出了突出貢獻。他利用NaHCO3、NaCl、NH4C1等物質溶解度的差異，以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO3，進而生產出純堿。以下A、B、 C、 D四個裝置可組裝成實驗室模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗裝置。裝置中分別盛有以下試劑：B：稀硫酸；C：鹽酸、碳酸鈣；D：含氨的飽和食鹽水、水。

四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100 g水)表(說明：①>35 ℃ NH4HCO3會有分解)

請回答以下問題：

(1)裝置的連接順序應是__________(填字母)。

(2)A裝置中盛放的試劑是__________，其作用是___________________。

(3)在實驗過程中，需要控制D溫度在30℃～35℃，原因是_________________。

(4)反應結束后，將錐形瓶浸在冷水中，析出NaHCO3晶體。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去____(雜質以化學式表示)。

(5)將錐形瓶中的產物過濾后，所得的母液中含有___________(以化學式表示)，加入氯化氫，并進行_________操作，使NaCl溶液循環使用，同時可回收NH4Cl。

Answer 1

【答案】CADB 飽和NaHCO3溶液 除去CO2中的HCl 溫度超過35℃，碳酸氫銨開始分解，溫度太低，反應速率降低，不利于反應進行 NaCl、NH4C1、NH4HCO3 NaHCO3、NaCl、NH4C1、NH4HCO3 結晶

【解析】

侯氏制堿法，也稱為聯合制堿法，化學反應原理是用氨氣和二氧化碳與氯化鈉飽和溶液反應生成碳酸氫鈉，然后加熱碳酸氫鈉制取碳酸鈉，總化學反應方程式為NH3+H2O+CO2+NaCl＝NH4Cl+NaHCO3↓，C裝置為反應發生裝置，裝有鹽酸、碳酸鈣，制取CO2氣體，B裝置為尾氣處理裝置，裝有稀硫酸，吸收反應中過量的NH3，D中裝有含氨的飽和食鹽水，反應要制取NaHCO3，需要除去反應產生的HCl氣體，則可判斷A裝置中應裝的是飽和NaHCO3溶液，目的是除去HCl氣體，據此分析解答。

（1）C裝置為反應發生裝置，B裝置為尾氣處理裝置，裝有稀硫酸，吸收反應中過量的NH3，D中裝有含氨的飽和食鹽水，反應要制取NaHCO3，則可判斷A裝置中應裝的是飽和NaHCO3溶液，因此裝置連接順序為CADB；

（2）利用NaHCO3的溶解度較小，可以析出晶體，可判斷A中裝的是NaHCO3飽和溶液，作用是除去CO2中的HCl；

（3）D為制取NaHCO3晶體，根據溶解度數據，反應應是先產生NH4HCO3，然后由于NaHCO3的溶解度比NH4HCO3小，對其進行降溫處理，繼而析出NaHCO3晶體，而要控制溫度在30℃～35℃，是由于碳酸氫銨易受熱分解，而溫度太低，化學反應速率太慢，不利于反應進行；

（4）反應結束后，將錐形瓶浸在冷水中，析出NaHCO3晶體。根據溶液中含有的物質可知用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去NaCl、NH4C1、NH4HCO3雜質；

（5）將錐形瓶中的產物過濾后，所得的母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4C1、NH4HCO3，加入氯化氫，還可以產生NaCl，而NaCl又是反應的原料，達到循環利用的目的，需進行結晶操作。