Question

工業上以NaCl、NH₃、CO₂等為原料，先制得NaHCO₃，進而生產出純堿．有關化學反應為：NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是

 

（填字母標號）．
a．NaHCO₃難溶于水                b．NaHCO₃受熱易分解
c．NaHCO₃的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結晶析出
d．NaHCO₃的穩定性大于Na₂CO₃
（2）某活動小組根據上述制堿原理，進行碳酸氫鈉的制備實驗．
甲位同學將CO₂氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．試回答有關問題：

①乙裝置的試劑是

 

；
②丁裝置中稀硫酸的作用是

 

；
③實驗結束后，分離出NaHCO₃晶體的操作是

 

（填分離操作的名稱），該操作需要的玻璃儀器有

 

．乙位同學用圖戊裝置（其他裝置未畫出）進行實驗．
④實驗時，須先從a管通入

 

（填寫化學式），說明原因

 

．
（3）請你再設計一種實驗室制取少量NaHCO₃的方法（用化學方程式表示）：

 

．

Answer 1

分析：（1）依據碳酸氫鈉溶解度相對較小分析判斷；
（2）①依據制取二氧化碳時常會含有氯化氫氣體，選擇能和氯化氫反應但是不和二氧化碳反應的物質來除雜即可；
②依據稀硫酸能與氨氣反應，氨氣有毒易造成污染分析解答；
③依據分離固體與液體采用的實驗操作是過濾，結合過濾實驗用到的儀器分析解答；
④從制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，以及氨氣易溶于水分析判斷；
（3）從題干信息以及所學的制取碳酸氫鈉的知識解決即可．

解答：解：（1）a、碳酸氫鈉易溶于水；故a不符合；
b、碳酸氫鈉的受熱分解與該現象無關，故b不符合；
c、碳酸氫鈉的穩定性不如碳酸鈉；由于對于氯化銨來說碳酸氫鈉的溶解度更小一些，所以應首先析出；
d、碳酸氫鈉的穩定性小于碳酸鈉，故d不符合；
故答案為：c．
（2）①利用鹽酸制取二氧化碳時二氧化碳中常會含有氯化氫氣體，碳酸氫鈉能與鹽酸反應，所以通過飽和碳酸氫鈉的溶液是為了除掉氣體中的氯化氫氣體，
故答案為：飽和碳酸氫鈉的溶液；
②實驗過程中氨氣可能有剩余，而稀硫酸能與氨氣反應，所以稀硫酸的作用是吸收末反應的NH₃，防止造成污染，故答案為：吸收丙中逸出的NH₃，防止污染空氣；
③分離出NaHCO₃晶體的操作是分離固體與液體，常采用的實驗操作是過濾操作；該操作所需要的玻璃儀器為：玻璃棒、漏斗、燒杯，
故答案為：過濾；玻璃棒、漏斗、燒杯；
④制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，所以應先通入氨氣，而氨氣極易溶于水，所以a端通入，從而保證了從b通入二氧化碳時保證了二氧化碳的充分反應；氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨，
故答案為：氨氣；氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，從而生成更多的HCO₃^-；
（3）從題干信息NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；可得制取碳酸氫鈉的方法，同時也可采用燒堿溶液中通入過量CO₂，NaOH+CO₂=NaHCO₃，往飽和Na₂CO₃溶液中通入過量CO₂等得到碳酸氫鈉，Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃，故答案為：NaOH+CO₂=NaHCO₃或Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃等．

點評：本題考查了工業制純堿的流程和原理，此題是一道實驗探究綜合題，充分的展示了化學知識的方方面面，該題綜合性強難度較大，對訓練學生良好地思維品質以及知識的嚴密性有較好的幫助．