Question

1．工業(yè)制純堿時，第一步通過飽和食鹽水、氨和二氧化碳反應，獲得碳酸氫鈉晶體，它的反應原理可以用下面的方程式表示：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl（飽和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl．以上反應的總結(jié)果是放熱反應．請設計一個實驗：用最簡單的實驗裝置模擬實現(xiàn)這一過程，獲得碳酸氫鈉晶體．可供選擇的實驗用品有：6mol/L的鹽酸、6mol/L的硫酸、濃氨水、氫氧化鈉、消石灰、石灰石、氯化氨、食鹽蒸餾水和冰，以及中學化學實驗常用儀器．
（1）畫出實驗裝置示意圖（包括反應時容器中的物質(zhì)），并在圖中玻璃容器旁自左至右分別用A，B，C等符號標明（請見題后說明）．
（2）請寫出上圖中A，B，C等各玻璃容器中盛放物質(zhì)的化學式或名稱．
（3）利用在本題所提供的實驗用品，如何判斷得到的產(chǎn)品是碳酸氫鈉的結(jié)晶，而不是碳酸氫銨或食鹽結(jié)晶．
說明：本題裝置示意圖中的儀器可以用下面的方式表示．

鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精燈、玻璃導管之間的連接膠管等，在示意圖中不必畫出，如需要加熱，在需要加熱的儀器下方，標以“△”表示．

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)題中提供的藥品可知，將食鹽溶于濃氨水得飽和食鹽水及濃氨水的混合溶液，用6mol/L的鹽酸與石灰石反應生成CO₂，通過蒸餾水除去二氧化碳氣體中少量的氯化氫，將除雜后的二氧化碳通入飽和食鹽水及濃氨水的混合溶液，為了促使碳酸氫鈉的析出，可以將反應容器置于冰水浴中，反應中的尾氣中含有氨氣，所以可以用6mol/L的硫酸溶液吸收反應中的尾氣，據(jù)此答題；
（3）根據(jù)碳酸氫鈉和碳酸氫銨受熱分解的產(chǎn)物不同判斷是碳酸氫鈉還是碳酸氫銨，根據(jù)碳酸氫鈉、食鹽遇鹽酸后的現(xiàn)象判斷是碳酸氫鈉還是食鹽．

解答 解：（1）根據(jù)題中提供的藥品可知，將食鹽溶于濃氨水得飽和食鹽水及濃氨水的混合溶液，用6mol/L的鹽酸與石灰石反應生成CO₂，通過蒸餾水除去二氧化碳氣體中少量的氯化氫，將除雜后的二氧化碳通入飽和食鹽水及濃氨水的混合溶液，為了促使碳酸氫鈉的析出，可以將反應容器置于冰水浴中，反應中的尾氣中含有氨氣，所以可以用6mol/L的硫酸溶液吸收反應中的尾氣，根據(jù)上面的分析可畫出裝置圖為，
答：；
（2）結(jié)合（1）的分析，上述裝置中各物質(zhì)為A．CaCO₃，并由漏斗加入6mol/LHCl；B．蒸餾水（或水）；C．冰水（或冷水）；D．被氯化鈉飽和的濃氨水溶液；E．6mol/LH₂SO₄，
答：A．CaCO₃，并由漏斗加入6mol/LHCl；B．蒸餾水（或水）；C．冰水（或冷水）；D．被氯化鈉飽和的濃氨水溶液；E．6mol/LH₂SO₄；
（3）根據(jù)碳酸氫鈉和碳酸氫銨受熱分解的產(chǎn)物不同判斷是碳酸氫鈉還是碳酸氫銨，根據(jù)碳酸氫鈉、食鹽遇鹽酸后的現(xiàn)象判斷是碳酸氫鈉還是食鹽，實驗操作為取少量產(chǎn)品放在試管中，在酒精燈加熱至不再有氣體放出時，停止加熱．試管中如有白色剩余物質(zhì)，則得到的產(chǎn)品不是碳酸氫氨，試管冷卻后，向其中加入適量鹽酸，反應激烈，冒大量氣泡，最后剩余物全部溶解，說明得到的結(jié)晶是碳酸鈉；如果加入鹽酸后，晶體全部溶解，但沒有氣泡產(chǎn)生，則得到的結(jié)晶可能是食鹽，
答：取少量產(chǎn)品放在試管中，在酒精燈加熱至不再有氣體放出時，停止加熱．試管中如有白色剩余物質(zhì)，則得到的產(chǎn)品不是碳酸氫氨，試管冷卻后，向其中加入適量鹽酸，反應激烈，冒大量氣泡，最后剩余物全部溶解，說明得到的結(jié)晶是碳酸鈉；如果加入鹽酸后，晶體全部溶解，但沒有氣泡產(chǎn)生，則得到的結(jié)晶可能是食鹽．

點評 本題考查了實驗過程設計，裝置圖連接的注意問題和原則方法，實驗測定成份等知識，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．