Question

【題目】某化學小組對碳酸氫鈉和碳酸鈉的制備與性質(zhì)產(chǎn)生興趣，他們了解到下列化學史及相關信息：

I．我國化學家侯德榜在呂布蘭法和索爾維法的基礎上創(chuàng)立了先進的侯氏制堿法，基本消除廢棄物的排放，同時生產(chǎn)NaHCO3和NH4Cl，請寫出碳酸氫鈉的一種用途：________。

II．索爾維法的原理：NaC1+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

Ⅲ．氨氣（NH3）是一種有刺激性氣味、極易溶于水的堿性氣體。

IV．Na2CO3與HCl的反應分步進行，首先發(fā)生反應：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl

（實驗目的）利用如圖所示裝置模擬索爾維法制備碳酸氫鈉，進而制得碳酸鈉。

（實驗設計）

步驟1：關閉K1，打開K2使氨氣進入裝置C，調(diào)節(jié)氣流速率，待裝置C中氣流平穩(wěn)后，打開K1通入CO2。

步驟2：待裝置C的錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)較多固體時，關閉K2停止通NH3，一段時間后，關閉K1停止通CO2。

步驟3：將錐形瓶內(nèi)反應后的混合物過濾、洗滌、低溫干燥，即得碳酸氫鈉固體。

步驟4：將所得碳酸氫鈉固體加熱制取碳酸鈉。

（表達交流）

（1）裝置B中飽和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反應的化學方程式為________。

（2）裝置C錐形瓶上連接的長頸漏斗的作用是____________（填序號）。

A 用于添加飽和食鹽水 B 平衡氣壓 C 冷凝回流CO2

（3）步驟2中關閉K2停止通NH3后，還要繼續(xù)通一段時間CO2，其目的是__________。

（4）步驟3中“低溫干燥”的原因是____________________。

（反思評價）有同學認為應該在長頸漏斗內(nèi)放置一團蘸有酸液的棉花，理由是________。

（延伸拓展）該小組繼續(xù)探究碳酸鈉的性質(zhì)，向碳酸鈉溶液中逐滴加入足量的稀鹽酸，觀察到：______。

Answer 1

【答案】用作發(fā)酵粉 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ B 使氨氣充分反應 防止碳酸氫鈉分解 防止氨氣逸出污染環(huán)境 有氣泡產(chǎn)生

【解析】

I

碳酸氫鈉可用作發(fā)酵粉，可用于治療胃酸過多等；

表達交流：

（1）氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；

（2）長頸漏斗與外界空氣相同，裝置C錐形瓶上連接的長頸漏斗的作用是平衡氣壓。故選B；

（3）關閉K2停止通NH3后，還要繼續(xù)通入一段時間CO2，其目的是形成酸性環(huán)境，利于使氨氣充分反應；

（4）碳酸氫鈉在加熱的條件下會分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，為了防止碳酸氫鈉分解，所以步驟3中要“低溫干燥”；

反思評價：

氨氣能與酸反應，在長頸漏斗內(nèi)放置一團蘸有酸液的棉花，氨氣極易溶于水并與酸反應，故能防止氨氣逸出污染環(huán)境；

延伸拓展：

碳酸鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以觀察到有氣泡產(chǎn)生。