【化学】模拟“侯氏制碱法”考查什么

这是一道实验题，考查学生对知识灵活应用的能力

荐题老师  李桂芹，烟台一中南校区化学教师，初四化学备课组组长，教学经验丰富。获烟台市优质课一等奖、山东省学科优质课二等奖，多次辅导学生参加化学奥赛获全国一等奖。

推荐题目

某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后，知道：

NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl 。

【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的过程呢？

【实验验证】如图（见题后）是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置。已知浓氨水遇生石灰会产生大量的NH3，NH3极易溶于水，其水溶液显碱性。

请回答下列问题：

(1)检查A装置气密性的方法是:___________

(2)A装置内发生反应的化学方程式为______________

B装置制得的气体为________。

(3)D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置，进气口是____(填a或b），D的作用是除去__________气体。可否将瓶内试剂换为碳酸钠溶液_____（填“可”“否”）。

(4)实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的＿＿＿，再通入足量的＿＿ ，其原因是___________。(填写序号)

① 使CO2更易被吸收 ② NH3比CO2更易制取 ③ CO2的密度比NH3大；

(5)用____________的方法将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来。

如果要制得纯碱，还需发生的反应是＿＿＿＿＿＿（写出反应的化学方程式），该反应的基本类型为 ＿＿＿＿ 。

【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO3 。

解题思路

（1） 检查A装置气密性用液面差法。

（2） 根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置：CaCO3难溶于水，用A装置制取CO2可控制反应的发生和停止；生石灰遇水呈糊状，所以不能在A装置中制取NH3。可用B装置中分液漏斗控制浓氨水的滴加速率，使其与生石灰反应制得NH3。

（3） 吸气时应长管进、短管出。CO2能与碳酸钠溶液发生化学反应，故不可用来除杂。

（4） NH3“极易溶于水”，而CO2仅仅“能溶于水”，故应先向溶液中通入NH3创造碱性环境，以溶解较多CO2，制得较多产品。

（5） 常温下，NaHCO3溶解度较小，会从溶液中结晶析出，故可用过滤的方法分离混合物。NaHCO3受热分解即得纯碱。在该反应中，一种反应物生成多种生成物，属分解反应。

试题点评

本题通过“侯氏制碱法”的应用，考查了初中化学中多个知识点：（1）气体制备中发生装置的选择，装置气密性的检查，除杂方法等。（2）气体溶解性的差异及其灵活应用。（3）混合物的分离方法（4）NaHCO3的不稳定性（5）化学反应的基本类型。既考查学生对基础知识的掌握情况，又考查学生对知识灵活应用的能力。

答案

（1）检查A装置气密性的方法是：塞紧橡胶塞，夹紧弹簧夹，从长颈漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，若液面不下降，说明装置不漏气。

（2）

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

NH3

（3）a；HCl；否

（4）NH3；CO2；①

（5）过滤；

2NaHCO3＝Na2CO3+H2O+CO2↑

分解反应。

记者　栾静　实习生　沈晓东