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【查阅资料】
1．所用原料及可能产物的溶解度(20 ℃)
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Na2CO3
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NaHCO3
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NH4HCO3
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NH4Cl
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NaCl
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22 g
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7.8 g
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21.7 g
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37.2 g
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36 g
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2.二氧化碳、氨气的溶解度(25 ℃，100 kPa)
【探究1】 原料的加入顺序对纯碱生产的影响
下面是在实验室进行模拟实验，生产纯碱的流程示意图：
饱和食盐水通入足量气体AⅠA和食盐的饱和溶液通入足量气体BⅡ悬浊液过滤Ⅲ
(1)请根据查阅资料的内容和生产流程示意图分析气体A、气体B分别是哪一种气体？
[提示] 气体A是氨气、气体B是二氧化碳。
(2)如果向饱和食盐水中先通入足量二氧化碳气体，再通入足量氨气，观察溶液中有何现象发生？为什么？应怎样操作才能生成 NaHCO3沉淀？
[提示] 无明显现象。CO2在NaCl中的溶解度很小，先通入CO2无法产生高浓度的HCO，无法析出NaHCO3晶体，先通入NH3使食盐水显碱性，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体。
(3)分析生产工艺流程，写出利用侯氏制碱法获得纯碱的化学方程式。
[提示] NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(4)结合离子反应发生的原理，分析侯氏制碱法原料加入的先后顺序及反应能够进行的原因。
[提示] 离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。利用NaHCO3在溶液中溶解度较小，先制得NaHCO3，再利用碳酸氢钠不稳定分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子，所以在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，这其中NaHCO3溶解度最小，达到饱和析出，其余产品处理后可作肥料或循环使用。
【探究2】 探究NaCl对NaHCO3溶解度的影响
1．预测性质
碳酸氢钠、NH4Cl均易溶于水，但在饱和氯化钠溶液中能析出NaHCO3固体，氯化钠的存在可能影响NaHCO3的溶解度。
2．实验验证
请设计一个实验，证明氯化钠对NaHCO3在水中的溶解度有影响。
[提示] 取一定量蒸馏水，加入NaHCO3固体至恰好饱和，记录加入的NaHCO3的质量；另取一个烧杯，加入相同体积的蒸馏水，然后加入氯化钠至恰好饱和，再加入NaHCO3固体至恰好饱和，记录加入的NaHCO3的质量，比较两次加入的NaHCO3的质量即可得出结论。
【探究反思】
1．如何提高原料的利用率(结合“侯氏制碱法过程”图回答)?
[提示] 将CO2、NaCl循环利用，NH4Cl用做氮肥。
2．请用流程图展示你对“侯氏制碱法”制备纯碱的探究过程。
[提示]
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1.宏观辨识——水平1：能从物质的类别入手，预测物质的性质。
2．科学探究——水平2：能根据所给问题设计简单实验，客观记录实验现象，并作出解释。
3．科学探究——水平3：能根据假设提出实验方案，独立完成实验，基于现象和数据进行分析得出结论，并交流。
4．科学探究——水平4：能对实验中异常现象提出质疑和新的实验设想，并进一步付诸实施。
5．社会责任——水平5：有将化学成果应用于生产、生活的意识，在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。
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