Question

5．侯德榜是我國著名科學(xué)家，1933年出版《純堿制造》一書，創(chuàng)立了中國自己的制堿工藝．其純堿制造原理如圖1所示：

（1）由NaHCO₃制備純堿的化學(xué)方程式是2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（2）過程Ⅰ通入NH₃和CO₂的順序是先通NH₃，后通CO₂．
（3）過程Ⅱ析出NH₄Cl（s）的原因是NH₄Cl（s）?NH₄⁺（aq）+Cl^-（aq），增大c（Cl^-），平衡左移，促進氯化銨析出．
（4）充分利用副產(chǎn)品NH₄Cl生產(chǎn)NH₃和HCl．直接加熱分解NH₄Cl，NH₃和HCl的產(chǎn)率往往很低，原因是NH₃+HCl=NH₄Cl．
（5）采用MgO循環(huán)分解NH₄Cl．加熱，在300℃以下獲得NH₃；繼續(xù)加熱至350℃～600℃獲得HCl氣體．利用下列裝置（圖2）（加熱及加持裝置略）可測量NH₃和HCl的產(chǎn)率．
①低于300℃時，干燥管盛裝的干燥劑是堿石灰．NH₃吸收完全后，更換干燥劑和吸收裝置中的吸收液．
②產(chǎn)生NH₃的化學(xué)反應(yīng)方程式是MgO+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑．
③在350℃～600℃，圖2虛線框內(nèi)應(yīng)選擇的安全瓶是（圖3）c．
④MgO可以循環(huán)分解NH₄Cl制得NH₃和HCl的原因是因為MgO+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑，而MgCl₂水解生成Mg（OH）₂和HCl，MgCl₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+2HCl↑；Mg（OH）₂受熱生成MgO，Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O，
所以MgO可以循環(huán)應(yīng)用與NH₄Cl反應(yīng)制得NH₃和HCl．（結(jié)合化學(xué)方程式解釋）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉，同時生成水和二氧化碳，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
（2）使溶液在堿性環(huán)境下，二氧化碳的溶解度增大；
（3）根據(jù)NH₄Cl的溶解平衡可知：
（4）氨氣與氯化氫相遇又結(jié)合成氯化銨；
（5）①低于300℃時，干燥管盛裝的干燥劑是堿石灰；
②采用MgO循環(huán)分解NH₄Cl．加熱，在300℃以下獲得NH₃，同時生成氯化鎂和水；
③氯化氫極易溶于水；
④MgO+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$  2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑，而MgCl₂水解生成Mg（OH）₂和HCl，MgCl₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+2HCl↑；Mg（OH）₂受熱生成MgO，Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O，
所以MgO可以循環(huán)應(yīng)用與NH₄Cl反應(yīng)制得NH₃和HCl．

解答 解：（1）碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉，同時生成水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（2）先通NH₃使溶液呈堿性，這樣可增大CO₂  的溶解度，產(chǎn)生更多的NaHCO₃，
故答案為：先通NH₃，后通CO₂；                                                               
（3）NH₄Cl的溶解平衡：NH₄Cl（s）?NH₄⁺（aq）+Cl^-（aq），增大c（Cl^-），平衡左移，促進氯化銨析出，
故答案為：NH₄Cl（s）?NH₄⁺（aq）+Cl^-（aq），增大c（Cl^-），平衡左移，促進氯化銨析出；
（4）氨氣與氯化氫相遇又結(jié)合成氯化銨，NH₃+HCl=NH₄Cl；
故答案為：NH₃+HCl=NH₄Cl；
（5）①低于300℃時，干燥管盛裝的干燥劑是堿石灰，
故答案為：堿石灰；
②采用MgO循環(huán)分解NH₄Cl．加熱，在300℃以下獲得NH₃，同時生成氯化鎂和水：MgO+2NH₄Cl  $\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$ 2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑，
故答案為：MgO+2NH₄Cl  $\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$ 2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑
③氯化氫極易溶于水，防倒吸，選C裝置，
故答案為：c；
④因為MgO+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$  2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑，而MgCl₂水解生成Mg（OH）₂和HCl，
MgCl₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+2HCl↑；Mg（OH）₂受熱生成MgO，Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O，
所以MgO可以循環(huán)應(yīng)用與NH₄Cl反應(yīng)制得NH₃和HCl．
故答案為：MgO+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$  2NH₃↑+MgCl₂+H₂O↑，而MgCl₂水解生成Mg（OH）₂和HCl，MgCl₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+2HCl↑；Mg（OH）₂受熱生成MgO，Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O，所以MgO可以循環(huán)應(yīng)用與NH₄Cl反應(yīng)制得NH₃和HCl．

點評 考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計，化學(xué)實驗的基本操作，題目綜合性比較強，完成此題，可以依據(jù)已有的知識結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進行．