① 【化學--選修2化學與技術】侯德榜制鹼法,也叫聯合制鹼法,其生產流程可簡要表示如下圖:(1)向沉澱池中
(1)二氧化碳在水中的溶解度較小,氨氣極易溶於水,所以應該先通氨氣有利於吸收二氧化碳,
故答案為:NH3;因為CO2溶解度小,而NH3易溶於水,先通入NH3有利於後面CO2的吸收;
(2)氨氣、二氧化碳、水和氯化鈉發生反應生成碳酸氫鈉和氯化銨,反應方程式為NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,
煅燒爐中碳酸氫鈉不穩定,在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳,反應方程式為2NaHCO3
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② 我國化學家侯德榜創立了著名的「侯氏制鹼法」,流程簡圖如圖,請回答:(1)X的化學式是______.(2)②
(1)X是二氧化碳,化學式是CO2. 故填:CO2. (2)碳酸氫鈉分解生成三種物質,屬於分解反應. 故填:分解反應. (3)過濾需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗. 故填:燒杯、玻璃棒和漏斗. (4)濾液中的氯化銨可以用作氮肥. 故填:用作氮肥. (5)反應①的化學方程式為:NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3+NH4Cl. 故填:NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3+NH4Cl.
③ 某校學生在實驗室中設計了如下裝置,模擬侯德榜制鹼法,獲得碳酸氫鈉晶體,反應原理可用如下化學方程式表
(1)依據裝置圖分析,A為啟普發生器,用來製取固體和液體不需要加熱,生成的氣體難溶於水的氣體制備反應,依據侯德榜制鹼法,可知生成二氧化碳;其中B裝置中的試管內是溶有氨和氯化鈉的溶液,且二者均已達到飽和;C裝置中的稀硫酸時吸收揮發出的氨氣,避免污染空氣;因為氨氣極易溶於水,球形乾燥管的組裝是為了防止倒吸, 故答案為:啟普發生器;吸收從B裝置中的試管內逸出的氨氣,減少污染;防止倒吸; (2)圖表中物質溶解度比較可知,溫度越低,碳酸氫鈉的溶解度越小,便於析出,符合制備要求,故答案為:溫度越低,碳酸氫鈉的溶解度越小,便於析出; (3)檢查完此套裝置氣密性後進行實驗,結果沒有得到碳酸氫鈉晶體,說明生成的二氧化碳氣體中含有氯化氫,和氨氣反應後,溶液中不易生成碳酸氫鈉;需要在A和B之間利用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫,然後通入氨化的飽和食鹽水中,反應析出碳酸氫鈉晶體,故答案為:A與B;飽和NaHCO 3 溶液;除去CO 2 中混合的HCl氣體; (4)所用飽和食鹽水中含NaCl的質量為5.85g,實驗後得到乾燥的NaHCO 3 晶體的質量為5.04g,依據化學反應:NaCl+H 2 O+NH 3 +CO 2 =NaHCO 3 ↓+NH 4 Cl;5.85gNaCl全部反應生成NaHCO 3 質量為8.4g,實際生成5.04g,所以NaHCO 3 的產率= ×100%= ×100%=60%, 故答案為:60%. |
④ 「侯氏制鹼法」探秘侯德榜於1943年創立了聯合制鹼法.是將合成氨和氨鹼法兩種工藝聯合起來.其工業生產的
(1)由圖可知該方法所用的起始原料有 焦炭、水和空氣.產品主有 氯化銨和碳酸鈉; (2)氧氣的沸點比氮氣的沸點高,將空氣液化後再蒸發,首先蒸發出來的是沸點低的氮氣,剩下的是氧氣;圖3過程是把氮氣中的二氧化碳除去,除雜時要遵循「長進短出」的原則,故氣體從a進入,氣體進入氫氧化鈉溶液後,其中的二氧化碳氣體與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水,反應的化學方程式為:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;利用物質間某些性質的差異選用不同的方法將它們分離,是分離物質的基本思路.例如:在工業上,分離空氣中的氮氣和氧氣是利用它們沸點的不同.列舉利用物質性質差異分離物質的方法:如粗鹽提純利用過濾. (3)氮氣和氫氣在催化劑、高溫高壓的條件下生成氨氣,故答案為:N2+3H3 |
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