《高二化学 山东科技选修2 化学与技术》实验探究侯氏制碱法.doc

实验探究侯氏制碱法江苏曹志坚侯氏制碱法将制碱技术推向了一个新的水平, 赢得了国际化工界的高度评价。其最大优点是提高原料利用率, 将副产物转化成可利用产品。本文模拟工业生产原理, 设计实验探究侯氏制碱法。例题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。他以 NaCl 、 NH 3、 CO 2 等为原料先制得 NaHCO 3 ,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为: NH 3+ CO 2+H 2O NH 4 HCO 3; NH 4 HCO 3+ NaCl == NaHCO 3↓+ NH 4Cl;2 NaHCO 3 Na 2 CO 3 +CO 2↑+H 2O。(1) 有关物质溶解度如表所示: 温度溶解度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ NaCl NH 4 HCO 3 — NaHCO 3 NH 4 Cl 根据表格数据,分析碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是( 填字母标号)。 a. 碳酸氢钠难溶于水 b. 碳酸氢钠受热易分解 c. 碳酸氢钠的溶解度相对较小(2) 某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验。①高同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠, 实验装置如下图所示( 夹持、固定装置已略去)。试回答下列有关问题: Ⅰ. 乙装置中的试剂是; Ⅱ. 丁装置中稀硫酸的作用是; Ⅲ. 实验结束后,分离出 NaHCO 3 晶体的操作是( 填分离操作的名称)。②另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出) 进行实验。Ⅰ. 实验时,须先从管通入气体,再从管中通入气体; Ⅱ. 有同学建议在戊装置的 b 管下端连接己装置,理由是: 。③侯氏制碱原理的原子利用率为。(3) 请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法: __ ___ 。分析有溶解平衡原理可知, 在相同温度下,四种物质中, 碳酸氢钠的溶解度最小,故首先析出碳酸氢钠。碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳的同时,亦挥发出***化氢, ***化氢能与碳酸氢钠溶液反应,故应除去;根据反应方程式可知, NH 3、 CO 2 剩余, CO 2 可以直接排入空气中,但吸收氨气时要防倒吸。根据戊装置可知, 导管 b 通入溶液内, 且根据后面问题可知,从b 管进入的气体在水中的溶解度较小; 导管 a 通入的气体只与溶液表面接触, 暗示气体溶解度较大, 易发生倒吸。二氧化碳在水中溶解度较小, 而氨气极易溶于水,故先通入氨气, 使溶液呈碱性, 再通入二氧化碳,以提高二氧化碳的吸收