氨用于制造氮肥(尿素、碳銨等)、復(fù)合肥料、硝酸、純堿等,廣泛應(yīng)用于化工、輕工、化肥制藥、合成纖維等領(lǐng)域。氨也是工業(yè)索維爾法制純堿的重要原料。
某興趣小組采用上面裝置模擬索維爾法制備碳酸氫鈉,實(shí)驗(yàn)操作如下:
a.關(guān)閉K
1,打開(kāi)K
2通入NH
3,調(diào)節(jié)氣流速率,待其穩(wěn)定后,打開(kāi)K
1通入CO
2;
b.待三頸燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)較多NaHCO
3固體時(shí),關(guān)閉K
2停止通NH
3,一段時(shí)間后,關(guān)閉K
1停止通CO
2;
c.將三頸燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物過(guò)濾、洗滌、低溫干燥,并將所得固體置于敞口容器中加熱,記錄剩余固體質(zhì)量。
加熱時(shí)間/min |
t0 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
剩余固體質(zhì)量/g |
未記錄 |
30.6 |
27.4 |
23.8 |
21.2 |
21.2 |
(資料)常溫常壓下,1體積水約能溶解700體積氨氣,1體積水約能溶解1體積二氧化碳。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)三頸燒瓶?jī)?nèi)生成的另一產(chǎn)物是一種銨態(tài)氮肥,寫(xiě)出其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式:
NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl
NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl
;加熱過(guò)濾得到的NaHCO
3,發(fā)生反應(yīng):2NaHCO
3Na
2CO
3+CO
2↑+H
2O。
(2)三頸燒瓶上連接的長(zhǎng)頸漏斗的主要作用是
平衡氣壓,控制瓶?jī)?nèi)氣壓與外界大氣壓一致
平衡氣壓,控制瓶?jī)?nèi)氣壓與外界大氣壓一致
;
(3)打開(kāi)K
2通入NH
3一段時(shí)間后,才打開(kāi)K
1通入CO
2,原因是
NH3在水中溶解度比CO2大,先通入氨氣后溶液呈堿性,利于吸收更多CO2
NH3在水中溶解度比CO2大,先通入氨氣后溶液呈堿性,利于吸收更多CO2
;
(4)飽和碳酸氫鈉溶液的作用是
除去CO2中混有的HCl氣體,防止影響實(shí)驗(yàn)
除去CO2中混有的HCl氣體,防止影響實(shí)驗(yàn)
;
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算t
2min時(shí)NaHCO
3固體的分解率(已分解的NaHCO
3質(zhì)量與加熱前原NaHCO
3質(zhì)量的比值),請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。