Question

【题目】在用氨气饱和的食盐水中通入足量二氧化碳可生成NaHCO3固体，反应原理如下： NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl＝NaHCO3↓＋NH4Cl，化学兴趣小组同学根据该原理和如下装置在实验室制备NaHCO3。

实验步骤如下：

Ⅰ、连接好如图装置，检查气密性后，在仪器内装入相应药品。

Ⅱ、在丙装置制备氨气，并通入到丁中饱和食盐水中，直至不再溶解时，然后在饱和食盐水中通入二氧化碳气体，片刻后，丁装置广口瓶中出现固体。继续向广口瓶中通入两种气体，直到不再有固体产生。

Ⅲ、过滤丁中广口瓶中所得的混合物，洗涤、干燥，得到NaHCO3固体。

(1)盛装盐酸的仪器名称是_____________。

(2)乙中溶液是_______（填字母代号）。

A．浓硫酸 B．饱和Na2CO3溶液 C．饱和NaHCO3溶液

(3)装置的部分连接顺序是：a接________（填“c”或“d”）；丁装置中球形干燥管的作用是_________________________________。

(4)请解释在实验步骤Ⅱ中，先通入氨气的理由是________________________________________。

(5)取m g NaHCO3样品（杂质只含有少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干后称得固体质量为n g，则样品中NaHCO3的质量分数为_____________（用含m、n的代数式表示，不用化简）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 C d 防止倒吸 在相同条件下，氨气在水中的溶解度远大于二氧化碳，在饱和食盐水中先通入氨气，形成浓的食盐氨水混合溶液，能与更多的二氧化碳反应，进而提高NaHCO3的产量

【解析】

“侯氏制碱法”的实验原理是：CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，即制碱过程中所需的两种气体是CO2和NH3，实验室用块状石灰石和稀盐酸反应产生CO2，用浓氨水和CaO或NH4Cl和碱石灰混合制NH3。NH3极易溶于水，而CO2在水中的溶解度不大，为使CO2能更多地溶于水与NaCl反应，可先使NH3溶于水达饱和，使溶液呈碱性，这会使酸性氧化物更多地被溶解吸收。因NH3极易溶于水，故要考虑到NH3的倒吸问题。设计实验证明固体大部分是NH4Cl时，首先应想到NH4Cl的性质：加热易分解，冷却又化合，故可围绕此性质来设计实验。

(1)根据仪器的构造可知，盛装盐酸的仪器名称是分液漏斗；

(2)盐酸易挥发，制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，必须通过饱和NaHCO3溶液除去氯化氢，则乙中溶液是饱和NaHCO3溶液；

答案选C；

(3)足量的CO2与NaOH反应生成NaHCO3，装置A产生CO2，装置B产生NH3，装置D除去二氧化碳中的HCl，二氧化碳与氨气通入C中应防止倒吸，则b接d，故a接c；

(4) 先通入氨气，氨气与水形成呈碱性的氨水可与二氧化碳与水生成的碳酸发生反应，更有利于二氧化碳气体的吸收，故应先发生氨气的制备反应；

(5)取m g NaHCO3样品（杂质只含有少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干后称得固体质量为n g，根据反应方程式NaHCO3+HCl= NaCl +CO2 ↑+H2O，设NaHCO3的质量为x，利用差量法可知：

，则样品中NaHCO3的质量分数为。