Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”原理，以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

（1）利用上述反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖所示裝置，制取碳酸氫鈉晶體，C燒杯中盛有冰水，D中裝有蘸稀硫酸的脫脂棉，圖中夾持裝置已略去。

①E中制備氣體時(shí)，所需藥品是___(填字母)。

a．石灰石 b．生石灰 c．稀鹽酸 d．濃氨水

②B中應(yīng)盛有___溶液。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)向C中先通入足量的__。

③E裝置向C中通氣的導(dǎo)管不能插入液面下的原因是___。

（2）該小組同學(xué)為了測(cè)定C中所得碳酸氫鈉晶體的純度(假設(shè)晶體中不含碳酸鹽雜質(zhì))，將晶體充分干燥后，稱(chēng)量質(zhì)量為4g。再將晶體加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)，稱(chēng)量所得粉末質(zhì)量為mg。然后進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：

①在操作Ⅱ中，為了判斷加入氯化鈣溶液是否過(guò)量，正確的實(shí)驗(yàn)操作是：在加入氯化鈣溶液后，___。

②操作Ⅲ涉及的步驟名稱(chēng)為___、___、干燥。

③所得晶體中碳酸氫鈉的純度為____%。

Answer 1

【答案】bd 飽和碳酸氫鈉 氨氣（或NH3） NH3極易溶于水 振蕩、靜置，向溶液中繼續(xù)加入少量氯化鈣溶液 過(guò)濾 洗滌 96.6

【解析】

（1）E中氣體通入C中時(shí)，導(dǎo)管口沒(méi)有深入液體中，A中生成的氣體通入C中時(shí)，導(dǎo)管口深入液體中，說(shuō)明A中制取的是二氧化碳、E中制取的是氨氣；B裝置的作用是除去二氧化碳中的氯化氫；

（2）碳酸氫鈉加熱分解為碳酸鈉，碳酸鈉能與氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，根據(jù)碳酸鈣沉淀的質(zhì)量可計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量。

（1）根據(jù)以上分析，①E中制備氨氣，裝置沒(méi)有加熱，濃氨水和生石灰混合能放出氨氣，所以需要藥品是生石灰、濃氨水，選bd。

②B裝置的作用是除去二氧化碳中的氯化氫，B中應(yīng)盛有飽和碳酸氫鈉溶液。氨氣在水中的溶解度大于二氧化碳，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)向C中先通入足量的氨氣。

③氨氣極易溶于水，易引起倒吸，E裝置向C中通氣的導(dǎo)管不能插入液面下的原因是氨氣極易溶于水，防倒吸。

（2）①若氯化鈣不過(guò)量，則溶液中含有碳酸根離子，再加入氯化鈣溶液會(huì)繼續(xù)生成碳酸鈣沉淀，為了判斷加入氯化鈣溶液是否過(guò)量，正確的實(shí)驗(yàn)操作是：在加入氯化鈣溶液后，振蕩、靜置，向溶液中繼續(xù)加入少量氯化鈣溶液，若沒(méi)有沉淀生成，則氯化鈣過(guò)量。

②操作Ⅲ為從固液混合物中分離出固體，步驟名稱(chēng)依次為過(guò)濾、洗滌、干燥。

③碳酸氫鈉加熱分解為碳酸鈉，反應(yīng)方程式是2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，碳酸鈉能與氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，反應(yīng)方程式是Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl，反應(yīng)總關(guān)系式是2NaHCO3——CaCO3，

設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為xg

2NaHCO3——CaCO3

168 100

x 2.3

x=3.864g

晶體中碳酸氫鈉的純度為 ×100%=96.6%。