我國化工專家侯德榜的“侯氏制鹼法”曾為世界制鹼工業做出了突出貢獻。他利用NaHCO3、NaCl、NH4C1等物...
問題詳情:
我國化工專家侯德榜的“侯氏制鹼法”曾為世界制鹼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、二氧化碳等為原料製得NaHCO3,進而生產出純鹼。以下A、B、 C、 D四個裝置可組裝成實驗室模擬“侯氏制鹼法”製取NaHCO3的實驗裝置。裝置中分別盛有以下試劑:B:稀硫*;C:鹽*、碳*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)裝置的連線順序應是__________(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)反應結束後,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後,所得的母液中含有___________(以化學式表示),加入*化*,並進行_________*作,使NaCl溶液迴圈使用,同時可回收NH4Cl。
【回答】
【*】 (1). CADB (2). 飽和NaHCO3溶液 (3). 除去CO2中的HCl (4). 溫度超過35℃,碳**銨開始分解,溫度太低,反應速率降低,不利於反應進行 (5). NaCl、NH4C1、NH4HCO3 (6). NaHCO3、NaCl、NH4C1、NH4HCO3 (7). 結晶
【解析】
【分析】
侯氏制鹼法,也稱為聯合制鹼法,化學反應原理是用氨氣和二氧化碳與*化*飽和溶液反應生成碳***,然後加熱碳***製取碳**,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*、碳*鈣,製取CO2氣體,B裝置為尾氣處理裝置,裝有稀硫*,吸收反應中過量的NH3,D中裝有含氨的飽和食鹽水,反應要製取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。
【詳解】(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*,吸收反應中過量的NH3,D中裝有含氨的飽和食鹽水,反應要製取NaHCO3,則可判斷A裝置中應裝的是飽和NaHCO3溶液,因此裝置連線順序為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為製取NaHCO3晶體,根據溶解度資料,反應應是先產生NH4HCO3,然後由於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℃,是由於碳**銨易受熱分解,而溫度太低,化學反應速率太慢,不利於反應進行;
(4)反應結束後,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後,所得的母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4C1、NH4HCO3,加入*化*,還可以產生NaCl,而NaCl又是反應的原料,達到迴圈利用的目的,需進行結晶*作。
【點睛】本題主要考查侯氏制鹼法的原理,結合實驗目的和實驗過程分析,弄清每步實驗的目的是解答的關鍵。
知識點:未分類
題型:未分類