Question

（2011?石景山區(qū)一模）我國制堿工業(yè)的先驅(qū)--侯德榜先生，1939年發(fā)明了著名的侯氏制堿法，其核心反應(yīng)原理可用如下化學(xué)方程式表示：
NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃（晶體），依據(jù)此原理，欲制得碳酸氫鈉晶體，某校學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置，其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和．

（1）A裝置中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O

．C裝置中稀硫酸的作用為

吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染

．
（2）下表中所列出的是相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)（g/100g水）

溫度 溶解度 鹽	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4

參照表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析B裝置中使用冰水的目的是

溫度越低碳酸氫鈉溶解度越小，便于析出

．
（3）該校學(xué)生在檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有得到碳酸氫鈉晶體，指尋教師指出應(yīng)在

AB

裝置之間（填寫字母）連接一個(gè)盛有

飽和碳酸氫鈉溶液的

的洗氣裝置，其作用是

除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體

．
（4）若該校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO₃晶體的質(zhì)量為5.04g，則NaHCO₃的產(chǎn)率為

60%

．

Answer 1

分析：（1）A裝置是指取二氧化碳?xì)怏w的裝置，是碳酸鈣和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；C裝置稀硫酸是尾氣處理裝置吸收過量的氨氣；
（2）B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，通入二氧化碳?xì)怏w會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，溫度越低越有利于碳酸氫鈉的晶體析出；
（3）通入二氧化碳沒有得到碳酸氫鈉晶體，是二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應(yīng)不能生成碳酸氫鈉，所以需要加一個(gè)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）依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算理論生成碳酸氫鈉的質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量計(jì)算產(chǎn)率；

解答：解：（1）A裝置是指取二氧化碳?xì)怏w的裝置，是碳酸鈣和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；反應(yīng)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(huán)境；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染；
（2）B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，通入二氧化碳?xì)怏w會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，依據(jù)圖標(biāo)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；
故答案為：溫度越低碳酸氫鈉溶解度越小，便于析出；
（3）二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應(yīng)不能生成碳酸氫鈉，所以的不到碳酸氫鈉晶體，所以需要加一個(gè)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；
故答案為：AB，飽和碳酸氫鈉溶液；除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體；
（4）飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃（晶體），理論得到碳酸氫鈉質(zhì)量為8.4g：實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO₃晶體的質(zhì)量為5.04g，則碳酸氫鈉的產(chǎn)率=

5.04g

8.4g

×100%=60%；
故答案為：60%

點(diǎn)評(píng)：本題考查了侯氏制堿的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，產(chǎn)率計(jì)算方法，流程中注意問題的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．