Question

【题目】实验室模拟“侯氏制碱法”原理，以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

（1）利用上述反应原理，设计如图所示装置，制取碳酸氢钠晶体，C烧杯中盛有冰水，D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去。

①E中制备气体时，所需药品是___(填字母)。

a．石灰石 b．生石灰 c．稀盐酸 d．浓氨水

②B中应盛有___溶液。在实验过程中，应向C中先通入足量的__。

③E装置向C中通气的导管不能插入液面下的原因是___。

（2）该小组同学为了测定C中所得碳酸氢钠晶体的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质)，将晶体充分干燥后，称量质量为4g。再将晶体加热到质量不再变化时，称量所得粉末质量为mg。然后进行如图所示实验：

①在操作Ⅱ中，为了判断加入氯化钙溶液是否过量，正确的实验操作是：在加入氯化钙溶液后，___。

②操作Ⅲ涉及的步骤名称为___、___、干燥。

③所得晶体中碳酸氢钠的纯度为____%。

Answer 1

【答案】bd 饱和碳酸氢钠 氨气（或NH3） NH3极易溶于水 振荡、静置，向溶液中继续加入少量氯化钙溶液 过滤 洗涤 96.6

【解析】

（1）E中气体通入C中时，导管口没有深入液体中，A中生成的气体通入C中时，导管口深入液体中，说明A中制取的是二氧化碳、E中制取的是氨气；B装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢；

（2）碳酸氢钠加热分解为碳酸钠，碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，根据碳酸钙沉淀的质量可计算碳酸氢钠的质量。

（1）根据以上分析，①E中制备氨气，装置没有加热，浓氨水和生石灰混合能放出氨气，所以需要药品是生石灰、浓氨水，选bd。

②B装置的作用是除去二氧化碳中的氯化氢，B中应盛有饱和碳酸氢钠溶液。氨气在水中的溶解度大于二氧化碳，所以在实验过程中，应向C中先通入足量的氨气。

③氨气极易溶于水，易引起倒吸，E装置向C中通气的导管不能插入液面下的原因是氨气极易溶于水，防倒吸。

（2）①若氯化钙不过量，则溶液中含有碳酸根离子，再加入氯化钙溶液会继续生成碳酸钙沉淀，为了判断加入氯化钙溶液是否过量，正确的实验操作是：在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向溶液中继续加入少量氯化钙溶液，若没有沉淀生成，则氯化钙过量。

②操作Ⅲ为从固液混合物中分离出固体，步骤名称依次为过滤、洗涤、干燥。

③碳酸氢钠加热分解为碳酸钠，反应方程式是2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，反应方程式是Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl，反应总关系式是2NaHCO3——CaCO3，

设碳酸氢钠的质量为xg

2NaHCO3——CaCO3

168 100

x 2.3

x=3.864g

晶体中碳酸氢钠的纯度为 ×100%=96.6%。