Question

侯德榜是我國著名的工業化學家，又是一個偉大的愛國者，他所發明的制堿法為中國化學工業乃至世界化學工業作出了重要的貢獻，被譽為“侯氏制堿法”。請你回答以下問題：
（1）“侯氏制堿法”中的“堿”其實不是燒堿，請實際情況出向它的溶液中滴加少量稀鹽酸的離子方程式____________________________________。
（2）某同學為了驗證和的穩定性，設計了如圖甲的實驗裝置（鐵架臺、夾持儀器、加熱裝置等已省略），你認為在X中應放的物質_____________________（填化學式）。

（3）某化學研究性學習小組在老師的指導下，模擬侯德榜先生的制堿原理設計了如圖乙的實驗裝置。
A．實驗的操作步驟中，你認為打開旋塞、的合理順序應為：先打開______，后打開________（填字母代號）。 簡述理由____________________________。
B．在盛飽和食鹽水的裝置中發生反應的離子方程式為________________________；能析出碳酸氫鈉晶體的原因是_________（填序號）。
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較小，所以在溶液中首先結晶析出
裝置中氣膽的作用是___________________________________________________。
C．工業上若需制備純堿，則上述原料中除了飽和食鹽水外，其他原料用工業常用方法制取，寫出工業制備兩種原料氣的主要化學反應方程式__________________。
（4）請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法：___________________________。
（5）綠色化學的重要原則之一是提高反應的原子利用率。根據“聯合制堿法”總反應，列出計算原子利用率的表達式：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  平衡裝置內外壓強，存儲剩余氣體
C：N₂＋3H₂2NH₃     CaCO₃CaO＋CO₂↑
（4）用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應。（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）聯合制堿法主要分兩步：NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄Cl、2NaHCO₃=Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑，總反應為：2NH₃+2NaCl+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+2NH₄Cl，故
原子利用率=
或原子利用率=

解析