Question

NaHCO₃是重要的化工原料，在實驗室里可通過下列兩個步驟得到：
飽和食鹽水

過量NH3

Ⅰ

甲溶液

過量CO2

Ⅱ

白色沉淀
已知一些物質(zhì)在20℃、30℃時溶解度數(shù)據(jù)：

溶解度（g） 溫度（℃）	NH4Cl	NH4HCO3	NaHCO3	NaCl	Na2CO3	（NH4）2CO3
20	28.7	21.7	9.6	31.5	21.5	100
30	41.1	27.0	11.1	36.3	39.7	＞100

請回答：
（1）步驟Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）若將NH₃和CO₂兩種氣體通入順序互換后沒有沉淀，原因是

 

．
（3）步驟Ⅱ所得白色沉淀中一定有NaHCO₃，原因是

 

．
（4）步驟Ⅱ生成NaHCO₃的離子方程式是

 

．
（5）根據(jù)氣體物質(zhì)溶解性及上列溶解度數(shù)據(jù)，簡述上述兩過程在較低溫度下進行時效果更好的原因

 

．

Answer 1

考點：純堿工業(yè)（侯氏制堿法）

專題：

分析：（1）氨氣在水中溶解度較大，生成一水合氨，據(jù)此解答即可；
（2）氨氣極易溶于水，二氧化碳的溶解度不大，據(jù)此解答即可；
（3）結(jié)合所給的不同溫度下各種物質(zhì)的溶解度回答；
（4）依據(jù)反應(yīng)原理書寫離子反應(yīng)方程式；
（5）利于氣體溶解性與溫度的關(guān)系以及固體物質(zhì)溶解度隨溫度變化的關(guān)系分析即可．

解答： 解：（1）氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨，由于一水合氨很容易分解，故此反應(yīng)可逆，化學(xué)反應(yīng)方程式為：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O，故答案為：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O；                                
（2）NH₃極易溶于水，可與Ⅱ通入的足量的CO₂反應(yīng)產(chǎn)生大量的HCO₃^-，從而得到NaHCO₃沉淀，反之由于CO₂溶解度小，不能與NH₃充分反應(yīng)，不能得到大量的HCO₃^-，故無沉淀，故答案為：NH₃極易溶于水，可與Ⅱ通入的足量的CO₂反應(yīng)產(chǎn)生大量的HCO₃^-，從而得到NaHCO₃沉淀，反之由于CO₂溶解度小，不能與NH₃充分反應(yīng)，不能得到大量的HCO₃^-，故無沉淀；                                                           
（3）比較一些物質(zhì)在20℃、30℃時溶解度數(shù)據(jù)可知：在相同條件下，NaHCO₃的溶解度最小，故答案為：在相同條件下，NaHCO₃的溶解度最��；                                 
（4）過量的二氧化碳通入到氨水和氯化鈉的混合溶液中反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨，離子反應(yīng)方程式為：Na⁺+NH₃?H₂O+CO₂=NaHCO₃↓+NH₄⁺，故答案為：Na⁺+NH₃?H₂O+CO₂=NaHCO₃↓+NH₄⁺；
（5）因為NH₃在H₂O中的溶解度隨溫度的降低而增大，故在較低溫度下有利于氨氣的溶解，NaHCO₃的溶解度隨溫度的降低而減小，故在較低溫度下有利于析出，故答案為：因為NH₃在H₂O中的溶解度隨溫度的降低而增大；NaHCO₃的溶解度隨溫度的降低而減小．

點評：本題以碳酸氫鈉的制備為載體，綜合考查物質(zhì)的制備、化學(xué)反應(yīng)原理，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾椋瑸楦哳l考點，難度中等．