Question

【題目】在實(shí)驗(yàn)室中，可利用碳酸氫鈉、氯化鈉、氯化銨等物質(zhì)溶解度的差異，通過飽和食鹽水、氨和二氧化碳反應(yīng)，獲得碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)原理可用如下化學(xué)方程式表示：NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓，依據(jù)此原理，欲制得碳酸氫鈉晶體，某校學(xué)生設(shè)計了如實(shí)驗(yàn)裝置，其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和：

(1)A裝置中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_________________。C裝置中稀硫酸的作用為：________________。

(2)下表中所列出的是相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)（g/100g水）

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4

參照表中數(shù)據(jù)，請分析B裝置中使用冰水是因?yàn)?/span>________________。

(3)該校學(xué)生在檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有得到碳酸氫鈉晶體，指導(dǎo)教師指出應(yīng)在 ______裝置____之間（填寫字母）連接一個盛有_________ 的洗氣裝置，其作用是___________。

(4)利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在B中的試管內(nèi)析出了晶體，經(jīng)必要的操作后得到了一種純凈的晶體。請通過簡單實(shí)驗(yàn)判斷該晶體是碳酸氫鈉晶體而不是碳酸氫銨晶體，簡述操作方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：______________。

(5)若該校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.88g，則NaHCO3的產(chǎn)率為__________。

Answer 1

【答案】CaCO3+2H+＝Ca2++CO2↑+H2O 吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對環(huán)境的污染 溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，便于析出 A B 飽和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl氣體 取少量晶體置于試管中，在酒精燈上加熱使其充分反應(yīng)后，還有白色固體剩余，則晶體不是NH4HCO3 70%

【解析】

A裝置是制備二氧化碳?xì)怏w的裝置；B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，氨水易揮發(fā)，C裝置是尾氣處理裝置，據(jù)此分析解答。

(1)A裝置是制取二氧化碳?xì)怏w的裝置，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；C裝置稀硫酸是尾氣處理裝置吸收揮發(fā)出來的的氨氣，防止污染環(huán)境，故答案為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對環(huán)境的污染；

(2)B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，通入二氧化碳?xì)怏w會發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，依據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，所以溫度越低，越有利于碳酸氫鈉的晶體析出，故答案為：溫度越低碳酸氫鈉溶解度越小，便于析出；

(3)鹽酸易揮發(fā)，制得的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應(yīng)不能生成碳酸氫鈉，所以得不到碳酸氫鈉晶體，需要在A與B之間加一個洗氣裝置，用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體，故答案為：A；B；飽和NaHCO3溶液；除去CO2中混有的HCl氣體；

(4)碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，有白色固體碳酸鈉剩余，碳酸氫銨(NH4HCO3)受熱分解，生成氨氣(NH3)、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O，無固體剩余，所以判斷該晶體是碳酸氫鈉晶體而不是碳酸氫銨晶體的方法為：取少量晶體置于試管中，在酒精燈上加熱使其充分反應(yīng)后，還有白色固體剩余，則晶體不是NH4HCO3，故答案為：取少量晶體置于試管中，在酒精燈上加熱使其充分反應(yīng)后，還有白色固體剩余，則晶體不是NH4HCO3；

(5)飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，依據(jù)化學(xué)方程式計算NH3+CO2+NaCl+H2O＝NH4Cl+NaHCO3(晶體)，理論得到碳酸氫鈉質(zhì)量為8.4g。實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.88g，則碳酸氫鈉的產(chǎn)率=×100%=70%，故答案為：70%。