我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4C1等物...
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我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4C1等物质溶解度的差异,以食盐、氨气、二氧化碳等为原料制得NaHCO3,进而生产出纯碱。以下A、B、 C、 D四个装置可组装成实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的实验装置。装置中分别盛有以下试剂:B:稀硫*;C:盐*、碳*钙;D:含氨的饱和食盐水、水。
四种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g水)表(说明:①>35 ℃ NH4HCO3会有分解)
请回答以下问题:
(1)装置的连接顺序应是__________(填字母)。
(2)A装置中盛放的试剂是__________,其作用是___________________。
(3)在实验过程中,需要控制D温度在30℃~35℃,原因是_________________。
(4)反应结束后,将锥形瓶浸在冷水中,析出NaHCO3晶体。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去____(杂质以化学式表示)。
(5)将锥形瓶中的产物过滤后,所得的母液中含有___________(以化学式表示),加入*化*,并进行_________*作,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl。
【回答】
【*】 (1). CADB (2). 饱和NaHCO3溶液 (3). 除去CO2中的HCl (4). 温度超过35℃,碳**铵开始分解,温度太低,反应速率降低,不利于反应进行 (5). NaCl、NH4C1、NH4HCO3 (6). NaHCO3、NaCl、NH4C1、NH4HCO3 (7). 结晶
【解析】
【分析】
侯氏制碱法,也称为联合制碱法,化学反应原理是用氨气和二氧化碳与*化*饱和溶液反应生成碳***,然后加热碳***制取碳**,总化学反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,C装置为反应发生装置,装有盐*、碳*钙,制取CO2气体,B装置为尾气处理装置,装有稀硫*,吸收反应中过量的NH3,D中装有含氨的饱和食盐水,反应要制取NaHCO3,需要除去反应产生的HCl气体,则可判断A装置中应装的是饱和NaHCO3溶液,目的是除去HCl气体,据此分析解答。
【详解】(1)C装置为反应发生装置,B装置为尾气处理装置,装有稀硫*,吸收反应中过量的NH3,D中装有含氨的饱和食盐水,反应要制取NaHCO3,则可判断A装置中应装的是饱和NaHCO3溶液,因此装置连接顺序为CADB;
(2)利用NaHCO3的溶解度较小,可以析出晶体,可判断A中装的是NaHCO3饱和溶液,作用是除去CO2中的HCl;
(3)D为制取NaHCO3晶体,根据溶解度数据,反应应是先产生NH4HCO3,然后由于NaHCO3的溶解度比NH4HCO3小,对其进行降温处理,继而析出NaHCO3晶体,而要控制温度在30℃~35℃,是由于碳**铵易受热分解,而温度太低,化学反应速率太慢,不利于反应进行;
(4)反应结束后,将锥形瓶浸在冷水中,析出NaHCO3晶体。根据溶液中含有的物质可知用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去NaCl、NH4C1、NH4HCO3杂质;
(5)将锥形瓶中的产物过滤后,所得的母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4C1、NH4HCO3,加入*化*,还可以产生NaCl,而NaCl又是反应的原料,达到循环利用的目的,需进行结晶*作。
【点睛】本题主要考查侯氏制碱法的原理,结合实验目的和实验过程分析,弄清每步实验的目的是解答的关键。
知识点:未分类
题型:未分类
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