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工业制纯碱时,第一步是通过饱和食盐水、氧和二氧化碳反应,获得碳酸氢钠晶体.它的反应原理可以用下面方程式表示:

NH3+CO2+H2ONH4HCO3

NH4HCO3+NaCl(饱和)NaHCO3↓+NH4Cl

以上反应总结果是放热反应.请设计一个实验,用最简单的实验装置模拟实现这一过程,获得NaHCO3晶体.可供选择的实验用品有:6 mol·L-1盐酸、6 mol·L-1的硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水、冰,以及中学化学常用仪器.

(1)画出实验装置示意图(包括反应时容器中的物质),并在图中玻璃容器旁从左至右分别用A,B,C……符号标明.

(2)请写出在图上用A,B,C……标明的各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称.

(3)利用本题所提供的实验用品,如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶,而不是碳酸氢铵或食盐结晶.

说明:①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示:

敞开玻璃容器    有塞玻璃容器

玻璃漏斗    分液漏斗

玻璃导管(但应标示出在液面上或液面下)

②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等,在示意图中不必画出.如需加热,在需加热的仪器下方,标以“△”表示.

答案:
解析:

  答案:(1)如图所示:

  (2)A放CaCO3,并由漏斗加入6 mol·L-1盐酸;B放蒸馏水;C放冰水进行冷却;D放NaCl的饱和浓氨水溶液,E放6 mol·L-1的硫酸.

  (3)取少量产品放入试管中,充分加热至不再产生气体,若有白色固体剩余,证明不是NH4HCO3.再向白色残余固体中加入盐酸,若有气泡产生证明不是NaCl.故得到的晶体是NaHCO3

  思路分析:两个方程式合并为:

  H2O+NaCl+NH3+CO2NH4Cl+NaHCO3

  原料中已有氨水,我们只需在浓氨水中加入食盐制成饱和NaCl的浓氨溶液,向其中通入过量CO2即可,因总反应放热,为利于NaHCO3晶体析出,应采用冰水冷却.最后宜除去尾气中会污染空气的少量氨.可采用加热和加酸的方法区别碳酸氢钠、碳酸氢铵、氯化钠.


提示:

设计实验要全面考虑,既要考虑题目所给原料、仪器等,更要考虑设计实验的原理及操作的可行性,最后处理尾气.


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  工业制纯碱时,第一步是通过饱和食盐水、氨和CO2反应,获得NaHCO3结晶,它的反应原理可以用下面的方程式表示:

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

NH4HCO3+NaCl(饱和)=NaHCO3+NH4Cl

  这两个反应是在同一个反应器中完成的,其总结果是放热反应.

  某研究性学习小组用图所示实验装置模拟实现这一过程,并获得NaHCO3结晶.

  可选用的实验用品有:①6 mol·L-1的盐酸、②6 mol·L-1的硫酸、③浓氨水、④10%的氢氧化钠溶液、⑤澄清石灰水、⑥石灰石、⑦食盐、⑧蒸馏水、⑨冰水槽、⑩其他常用仪器.请回答下列问题:

(1)

写出获得NaHCO3结晶的总反应方程式:________________________

(2)

A瓶上的分液漏斗内所装的试剂是________(填编号),B瓶内所装的试剂是________(填编号),C瓶内所装的试剂是________(填编号),A、B、C瓶中________瓶要放在冰水槽中.

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NH3+CO2+H2O==NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl(饱和)==NaHCO3↓+NH4Cl

以上反应的总结果是放热反应。下面设计了一个实验,用最简单的实验装置模拟实验这一过程,获得碳酸钠结晶。可供选择的实验用品有:稀盐酸、稀硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰,以及中学化学实验常用仪器。实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)如下,图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C……符号标明(请见题后说明)

(1)请写出在图上A、B、C……各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。

A:__________________,B:___________________,C:__________________,

D:__________________,E_____________________。

(2)利用在本题所提供的实验用品,如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶,而不是碳酸氢铵或食盐结晶?

 

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NH3+CO2+H2O==NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl(饱和)==NaHCO3↓+NH4Cl
以上反应的总结果是放热反应。下面设计了一个实验,用最简单的实验装置模拟实验这一过程,获得碳酸钠结晶。可供选择的实验用品有:稀盐酸、稀硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰,以及中学化学实验常用仪器。实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)如下,图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C······符号标明(请见题后说明)
(1)请写出在图上A、B、C······各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。 A:__________________,B:___________________,C:__________________, D:__________________,E_____________________。
(2)利用在本题所提供的实验用品,如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶,而不是碳酸氢铵或食盐结晶?_______________________________

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(1)请写出在图上A、B、C……各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。

A:__________________,B:___________________,C:__________________,

D:__________________,E_____________________。

(2)利用在本题所提供的实验用品,如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶,而不是碳酸氢铵或食盐结晶?

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