Question

【題目】化學(xué)家侯德榜先生發(fā)明了“侯氏制堿法”，其原理中重要的一步是向飽和食鹽水中先后通入足量NH3和CO2制備NaHCO3，化學(xué)方程式：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl。某興趣小組在實驗室模擬該過程，請結(jié)合具體的步驟回答下列問題：

I．氣體制備

（1）二氧化碳氣體制備實驗室常采用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備CO2，其化學(xué)方程式為____________________________．應(yīng)選擇的氣體收集裝置為____________________________（選填裝置對應(yīng)的字母）．實驗室不用稀硫酸與石灰石制取二氧化碳的原因是__________________________________________。

（2）氨氣制備

實驗室常用氫氧化鈣固體與氯化銨固體加熱制備NH3反應(yīng)方程式：______________________________________________；現(xiàn)要制備并收集干燥的NH3，所選裝置的正確連接順序為　B→______________________ →_______________________ （選擇裝置對應(yīng)的字母）．實驗室制備O2也可用上述制備NH3的發(fā)生裝置，寫出用該發(fā)生裝置制備O2的化學(xué)方程式_____________________________________________________．

II．NaHCO3制備

物質(zhì)	NaHCO3	NH4Cl
溶解度/g（20℃）	9.6	37.2

（3）根據(jù)表格中的溶解度數(shù)據(jù)，解釋20℃產(chǎn)物中NaHCO3能夠先從溶液中結(jié)晶析出的原因 ______________________________．

（4）該過程中另一產(chǎn)物NH4Cl在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用作_______________．

Answer 1

【答案】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ C 硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶，附著在碳酸鈣的表面，從而阻止了進一步反應(yīng) Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O F D 2KClO32KCl+3O2↑ 20℃時碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨的溶解度 氮肥

【解析】

（1）二氧化碳氣體制備實驗室常采用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制備CO2，是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水以及二氧化碳，對應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．由于二氧化碳密度大于空氣且能溶于水，所以只能用向上排空氣法收集，所以應(yīng)選擇的氣體收集裝置為 C．實驗室不用稀硫酸與石灰石制取二氧化碳的原因是 硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶，附著在碳酸鈣的表面，從而阻止了進一步反應(yīng)。

（2）實驗室常用氫氧化鈣固體與氯化銨固體加熱制備NH3，是氫氧化鈣和氯化銨在加熱的條件下生成氨氣和氯化鈣以及水，對應(yīng)的反應(yīng)方程式：Ca（OH）2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O．現(xiàn)要制備并收集干燥的NH3，干燥只能用堿石灰干燥，且收集用向下排空氣法收集，所以所選裝置的正確連接順序為　BFD．實驗室制備O2也可用上述制備NH3的發(fā)生裝置，即加熱固體制取氧氣且試管口沒有棉花團，所以是氯酸鉀和二氧化錳的混合物在加熱的條件生成氯化鉀和氧氣，對應(yīng)的化學(xué)方程式 2KClO32KCl+3O2↑。
（3）根據(jù)表格中的溶解度數(shù)據(jù)，解釋20℃產(chǎn)物中NaHCO3能夠先從溶液中結(jié)晶析出的原因 20℃時碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨的溶解度。
（4）該過程中另一產(chǎn)物NH4Cl在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用作 氮肥。