Question

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+C0₂+NaCl+H₂0=NH₄CI+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／100 g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的氣密性后進行實驗，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               。
(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5．85 g，實驗后得到干燥的NaHCO₃晶體的質量為5．04 g，則NaHCO₃的產率為                        。

Answer 1

（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，碳酸氫鈉溶解度越小，越有利于析出
（3）AB；飽和碳酸氫鈉溶液；除去二氧化碳氣體中的氯化氫氣體 （4）60%

解析試題分析：（1）A裝置是指取二氧化碳氣體的裝置，是碳酸鈣和鹽酸發生反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；反應的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；C裝置稀硫酸是尾氣處理裝置吸收過量的氨氣，防止污染環境；
（2）B裝置中的試管內是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，通入二氧化碳氣體會發生反應生成碳酸氫鈉和氯化銨，依據圖標分析可知溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，所以溫度越低越有利于碳酸氫鈉的晶體析出；
（3）二氧化碳氣體中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應不能生成碳酸氫鈉，所以得不到碳酸氫鈉晶體，因此需要加一個洗氣裝置用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體；
（4）飽和食鹽水中含NaCl的質量為5.85g，依據化學方程式計算NH₃＋CO₂＋NaCl＋H₂O═NH₄Cl＋NaHCO₃（晶體），理論得到碳酸氫鈉質量為8.4g：實驗后得到干燥的NaHCO₃晶體的質量為5.04g，則碳酸氫鈉的產率=×100%=60%。
考點：考查侯氏制堿的反應原理和實驗設計和操作，產率計算