Question

侯德榜是我國(guó)著名的工業(yè)化學(xué)家，又是一個(gè)偉大的愛國(guó)者，他所發(fā)明的制堿法為中國(guó)化學(xué)工業(yè)乃至世界化學(xué)工業(yè)作出了重要的貢獻(xiàn)，被譽(yù)為“侯氏制堿法”。請(qǐng)你回答以下問題：
（1）“侯氏制堿法”中的“堿”其實(shí)不是燒堿，請(qǐng)實(shí)際情況出向它的溶液中滴加少量稀鹽酸的離子方程式____________________________________。
（2）某同學(xué)為了驗(yàn)證和的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)、夾持儀器、加熱裝置等已省略），你認(rèn)為在X中應(yīng)放的物質(zhì)_____________________（填化學(xué)式）。

（3）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，模擬侯德榜先生的制堿原理設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置。
A．實(shí)驗(yàn)的操作步驟中，你認(rèn)為打開旋塞、的合理順序應(yīng)為：先打開______，后打開________（填字母代號(hào)）。 簡(jiǎn)述理由____________________________。
B．在盛飽和食鹽水的裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________；能析出碳酸氫鈉晶體的原因是_________（填序號(hào)）。
a. 碳酸氫鈉難溶于水                   b. 碳酸氫鈉受熱易分解
c. 碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出
裝置中氣膽的作用是___________________________________________________。
C．工業(yè)上若需制備純堿，則上述原料中除了飽和食鹽水外，其他原料用工業(yè)常用方法制取，寫出工業(yè)制備兩種原料氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式__________________。
（4）請(qǐng)你再寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法：___________________________。
（5）綠色化學(xué)的重要原則之一是提高反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng)，列出計(jì)算原子利用率的表達(dá)式：原子利用率（%）=_______________。

Answer 1

（1）H^＋＋CO₃^2－=HCO₃^－
(2)NaHCO₃固體
（3）A：先K1，后K2
氨氣在水中溶解度很大（1：700），先通氨氣，有利于二氧化碳的充分吸收，可提高制堿的效率
B：Na^＋＋NH₃＋CO₂＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄^＋     c  平衡裝置內(nèi)外壓強(qiáng)，存儲(chǔ)剩余氣體
C：N₂＋3H₂2NH₃     CaCO₃CaO＋CO₂↑
（4）用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng)。（或往燒堿中通入過量CO₂；往飽和碳酸鈉溶液中通入過量CO₂氣體等。
（5）聯(lián)合制堿法主要分兩步：NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄Cl、2NaHCO₃=Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑，總反應(yīng)為：2NH₃+2NaCl+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+2NH₄Cl，故
原子利用率=
或原子利用率=

解析