侯氏制碱法的原理:首先,二氧化碳(CO2)、氨气(NH3)、食盐(NaCl)和水(H2O)反应生成氯化铵(NH4Cl)和碳酸氢钠(NaHCO3),化学方程式为:
\[ CO2 + NH3 + NaCl + H2O \rightarrow NH4Cl + NaHCO3↓ \]
虽然碳酸氢钠在水中通常是可溶的,不是沉淀,但在饱和食盐水中它会沉淀出来。
然后,碳酸氢钠在加热条件下分解成碳酸钠(Na2CO3)、二氧化碳(CO2)和水(H2O),化学方程式为:
\[ 2NaHCO3 \xrightarrow{\Delta} Na2CO3 + CO2↑ + H2O \]
需要注意的是,高中化学中所谓的离子方程式是指溶液中反应的实质。对于弱电解质、气体和沉淀,它们是不能拆开的。因此,上述反应中只有第一个反应存在离子方程式。第二个反应是固体加热分解,不是在溶液中的反应,所以没有离子方程式。第一个反应的离子方程式为:
\[ CO2 + NH3 + Na+ + H2O \rightarrow NH4+ + NaHCO3↓ \]
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