Question

11．（1）我國(guó)化學(xué)家侯德榜改進(jìn)國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如圖：
提示：沉淀池中反生的反應(yīng)為NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
①往飽和食鹽水中依次通入足量的NH₃、CO₂（氨堿法），二不先通CO₂再通NH₃的原因是因?yàn)镹H₃極易溶于水且溶液呈弱減性，再通入CO₂使之更多地轉(zhuǎn)化為HCO₃^-
②從生產(chǎn)流程圖可知，物質(zhì)X是CO₂．
③寫(xiě)出煅燒爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（2）實(shí)驗(yàn)室用CO₂和50mL2mol•L^-1NaOH溶液制取50mL1mol•L^-1純堿溶液．
①寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟：將50mL2mol•L^-1NaOH溶液分成二等份，向其中一份中通入過(guò)量CO2氣體，然后將另一份NaOH溶液倒入并充分混合，可得50mL1mol•L^-1純堿溶液．
②寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaOH+CO₂=NaHCO₃、NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

Answer 1

分析 （1））①?gòu)腃O₂在水中打的溶解度不大、而NH₃極易溶于水來(lái)分析；
②煅燒爐內(nèi)分解的是碳酸氫鈉，產(chǎn)物為CO₂和水，而沉淀池中需要通入的氣體為CO₂；
③煅燒爐內(nèi)碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、CO₂和水；
（2）50mL2mol•L^-1NaOH溶液制取50mL1mol•L^-1純堿溶液，可知不需要另外向溶液里增加Na₊，如果直接通CO₂，恰好完全反應(yīng)時(shí)生成碳酸鈉，如果CO₂的量不足將混有NaOH，CO₂過(guò)量將有NaHCO₃生成，可結(jié)合反應(yīng)NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O選擇實(shí)驗(yàn)方法；

解答 解：（1）①氨氣極易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨氣，溶液呈堿性，再通入二氧化碳?xì)怏w可之更多地轉(zhuǎn)化為HCO₃^-，故答案為：因?yàn)镹H₃極易溶于水且溶液呈弱減性，再通入CO₂使之更多地轉(zhuǎn)化為HCO₃^-；
②碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、CO₂和水，可將CO₂通入沉淀中循環(huán)利用，故X為CO₂，故答案為：CO₂；
③碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（2）①將50mL2mol•L^-1NaOH溶液均勻分成二等份；Ⅱ、向其中一等份中通入過(guò)量CO₂氣體；Ⅲ、將另一等份NaOH溶液加入步驟Ⅱ所得溶液中，并充分混合，即得到50mL1mol•L^-1純堿溶液；故答案為：將50mL2mol•L^-1NaOH溶液分成二等份，向其中一份中通入過(guò)量CO₂氣體，然后將另一份NaOH溶液倒入并充分混合，可得50mL1mol•L^-1純堿溶液；
②NaOH溶液里通入過(guò)量CO₂氣體發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+CO₂=NaHCO₃，碳酸氫鈉溶液里加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，故答案為：NaOH+CO₂=NaHCO₃、NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題以侯氏制堿法為載體，探究實(shí)驗(yàn)的操作原理及純堿的制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)考查，但培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，特別是碳酸鈉的制備方法是難點(diǎn)，整體難度不大．