【題目】20168月的eLife上發(fā)表了我國醫(yī)學工作者的一篇論文。論文指出小蘇打在治療癌癥的方法中功不可沒。在實驗室中制取NaHCO3的方法有多種。

方法一:模擬工業(yè)“侯氏制堿法”制取(原理NaCl+H2O+CO2+NH3NaHCO3↓+NH4Cl

第一步:連接好裝置,檢驗氣密性,在儀器內裝入藥品。

第二步:讓某一裝置先發(fā)生反應,直到產生的氣體不能再在中溶解,再通入另一裝置中產生的氣體,片刻后,中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向中通入兩種氣體,直到不再有固體產生。

第三步:分離中所得的混合物,得到NaHCO3固體。

第四步:向濾液中加入適量的NaCl固體粉末,有NH4Cl晶體析出。

1圖中所示裝置的連接順序是:af;e________;b________(填接口編號)。

2Ⅰ中盛放稀鹽酸的儀器名稱是__________,Ⅱ中圓底燒瓶盛放試劑名稱是__________,中應選用的液體為__________,實驗室檢驗Ⅱ中生成氣體的方法________________________

3第二步中讓__________(填序號)裝置先發(fā)生反應。

4第四步中所得的晶體中常含有少量的NaClNaHCO3(約占5~8),請設計一個簡單的實驗,不使用其他任何試劑,證明所得晶體大部分是NH4C1。簡要寫出操作和現(xiàn)象_____________________________________

方法二:把CO2通入飽和Na2CO3溶液制取NaHCO3。裝置如下圖所示(氣密性已檢驗,部分夾持裝置略):

5裝置B的作用之一是吸收揮發(fā)出來的HCl氣體,另一作用可能為___________________(請結合化學平衡移動原理解釋)

6NaHCO3溶液中含碳粒子濃度由大到小排序__________________________________

方法三:電解Na2CO3溶液也可生成NaHCO3,裝置如圖所示。

7簡述陽極液NaHCO3生成的原理:___________________________。

產品NaHCO3中;煊Na2CO3,測試NaHCO3含量的方法是:準確稱取樣品Wg,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解,加1~2滴酚酞指示劑,用c mol/L的標準鹽酸溶液滴定至溶液由紅色到無色(指示CO32+H+=HCO3反應的終點),所用鹽酸溶液體積為V1mL,再加1~2滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用鹽酸溶液滴定至溶液由黃變橙,所用鹽酸溶液體積為V2mL。寫出產品中NaHCO3質量分數(shù)的計算式:______________c、V1V2、W表示);若配制標準液鹽酸定容時俯視刻度線,則測得NaHCO3質量分數(shù)___________(填“偏大”“偏小”或“不變”)

【答案】 d c 長頸漏斗 生石灰或堿石灰或氫氧化鈉 飽和碳酸氫鈉溶液或飽和NaHCO3溶液 濕潤的紅色石蕊試紙變藍 取少量固體放入試管中加熱固體大部分消失,在試管口內壁又有較多的固體凝結 CO2在水中存在平衡:CO2+H2OH2CO3HCO+H+,有H2SO4存在時,可使上述平衡向左移動,從而減少CO2在水中的溶解 c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-) 2H2O-4e-=O2↑+4H+ , C(H+)增大,與溶液中CO32-結合生成HCO3- 84(cV2 -cV1)/1000W 偏小

【解析】(1)向飽和氯化鈉溶液中通入足量的二氧化碳與氨氣反應生成 NaHCO3沉淀,則裝置A產生CO2,裝置B產生NH3裝置D除去二氧化碳中的HCl,二氧化碳與氨氣通入C中其中氨氣應防止倒吸,則b接c,故a接f、e接d;正確答案:d、c。

(2)A裝置是制備二氧化碳氣體的反應,所以中盛放稀鹽酸的儀器名稱是長頸漏斗,生成的二氧化碳氣體中含有氯化氫若不除去碳酸氫鈉難以形成,所以應用飽和碳酸氫鈉溶液除去;Ⅱ裝置是利用分液漏斗中的濃氨水與生石灰或NaOH固體或堿石灰作用來制備氨氣,可利用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氨氣現(xiàn)象是變藍色;正確答案長頸漏斗;生石灰或NaOH固體或堿石灰飽和碳酸氫鈉溶液;濕潤的紅色石蕊試紙變藍

3)(1)(2) (3)候氏制堿方法是利用氨氣溶解性大極易溶解于水,二氧化碳氣體水中溶解性較小所以飽和食鹽水中先通入氨氣,再通入二氧化碳氣體;實驗操作過程中,應讓裝置先發(fā)生反應正確答案:Ⅱ。

4)氯化銨固體受熱分解為氨氣和氯化氫,固體消失,在試管口處又有固體出現(xiàn),因為氯化氫與氨氣遇冷又化合為氯化銨,利用此性質可以證明結論;正確答案:取少量固體放入試管中,加熱,固體大部分消失,在試管口內壁又有較多的固體凝結。

5CO2在水中存在平衡:CO2+H2OH2CO3HCO+H+,有H2SO4存在時,可使上述平衡向左移動,從而減少CO2在水中的溶解,同時吸收揮發(fā)出來的HCl氣體;正確答案:CO2在水中存在平衡:CO2+H2OH2CO3HCO+H+,有H2SO4存在時,可使上述平衡向左移動,從而減少CO2在水中的溶解。

6)在NaHCO3溶液中HCO3-的水解大于HCO3-的電離但水解與電離程度均較弱,則溶液中含碳離子濃度大小關系是c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-) ;正確答案:c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)。

(7)①陽極液生成氧氣的原理:2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液中c(H+)增大, 發(fā)生反應: CO32-+H+=HCO3-,部分Na+透過離子交換膜向陰極移動最終獲得含 NaHCO3的陽極液;正確答案:2H2O-4e-=O2↑+4H+ ,C(H+)增大,與溶液中CO32-結合生成HCO3- 。

②加酚酞指示劑,變色范圍為8-10,用物質的量濃度為c mol/L的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色,CO32-+H+=HCO3達到反應的終點所用HCl V1mL;再加甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙, HCO3+ H+=CO2↑+H2O達到反應的終點,所用HCl溶液體積為V2mL;根據(jù)上述的兩個離子方程式為①CO32-+H+=HCO3②HCO3+ H+=CO2↑+H2O可知,樣品中含有的碳酸氫鈉反應消耗鹽酸體積為V2- V1 mL,消耗鹽酸的物質的量為c×(V2- V1

10-3mol,故碳酸氫鈉的物質的量為c×(V2- V1 )×10-3mol,碳酸氫鈉的質量為c×(V2- V1)×10-3×84g,碳酸氫鈉的質量分數(shù)為c×(V2- V1 )×10-3×84/W×100%=84(cV2 -cV1)/1000W;配制標準鹽酸定容時俯視刻度線,導致鹽酸的濃度偏大,滴定時消耗標準鹽酸的體積偏小根據(jù)碳酸氫鈉質量分數(shù)計算式c×(V2- V1 )×10-3×84/W×100%,可以知道測得NaHCO3質量分數(shù)偏小;正確答案:84(cV2 -cV1)/1000W ;偏小

練習冊系列答案
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【題目】某化學實驗小組設計下圖裝置制備氯氣,圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集及尾氣處理裝置。

(1)上述裝置中,錯誤的是____________(選填字母)。

A.①②④    B.①②③ C.①③④ D.②③④

(2)寫出裝置①中發(fā)生反應的化學方程式_____________________________________。該反應中,氧化劑是__________________

(3)使0.15mol MnO2 與過量的12mol/L的濃鹽酸反應,使50mL 12mol/L的濃鹽酸與足量MnO2反應,兩者產生的氯氣相比(其他條件相同)____________(選填字母)。

A.一樣多 B.前者較后者多

C.后者較前者多 D.無法比較

(4)將新制氯水滴到pH試紙上,有何現(xiàn)象?_________________________________。

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【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述不正確的是( 。

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A. 加熱HA溶液時,溶液酸性增強

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(1)寫出該反應的熱化學方程式

(2)已知H2O (l) = H2O(g) △H= + 44 kJ·mol-1,16g液態(tài)肼燃燒生成氮氣和液態(tài)水時,放出的量是 kJ。

(3)上述反應應用于火箭推進劑,除釋放大量的熱和快速產生大量氣體外,還有一個很突出的 優(yōu)點

(4)已知N2(g)+2O2(g)=2 NO2(g) △H= +68 kJ·mol-1, N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律寫出肼與NO2完全反應生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式

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B. 質子交換膜處H+由右向左移動

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