Question

（15分）已知NaHCO₃低溫時(shí)溶解度小。德榜制堿的方法是：向氨化的飽和食鹽水中通入過(guò)量的二氧化碳，即有晶體析出，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、焙燒得純堿。此過(guò)程可以表示為：

    ①NaCl（飽和）＋NH₃＋CO₂＋H₂O＝NaHCO₃↓＋NH₄Cl（此反應(yīng)是放熱反應(yīng)）

    ②2NaHCO₃Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O

現(xiàn)某化學(xué)小組根據(jù)上述原理在實(shí)驗(yàn)室中模擬制堿過(guò)程，下圖C裝置是溶有氨和NaCl的溶液，且二者均達(dá)到了飽和。

（1）制CO₂時(shí)為了使反應(yīng)隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停，上圖A方框內(nèi)應(yīng)選用以下_________裝置（填序號(hào)）。簡(jiǎn)述該裝置能隨關(guān)隨停的理由________________。

（2）為使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)行，在B、D方框內(nèi)補(bǔ)上所需裝置：_________________（將裝置圖畫在答題卡上），并指明所用試劑：_________________。

（3）該小組同學(xué)按正確的方法連接裝置，檢驗(yàn)氣密性合格后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)析出的晶體非常少。老師的指導(dǎo)下，他們對(duì)某個(gè)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康�。你認(rèn)為他們的改進(jìn)方法是___________________。

（4）若所用飽和食鹽水中含有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5．46g，假設(shè)第二步分解時(shí)沒(méi)有損失，則Na₂CO₃的產(chǎn)率為_(kāi)_____________。

 

Answer 1

【答案】

（1）③（1分）， 關(guān)閉彈簧夾后反應(yīng)生成的氣體使上部壓強(qiáng)增大，到達(dá)一定程度后可把反應(yīng)液壓回漏斗，使固液分離從而停止反應(yīng)  （2分）

（2）試劑：飽和碳酸氫鈉溶液  試劑：稀硫酸或水（畫圖2分，試劑1分，共6分）

（3）將C裝置浸泡在一個(gè)盛有冰水混合物的水槽里（或大燒杯中）（3分）

（4）65%（3分）

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳一般采用塊狀大理石和鹽酸反應(yīng)，要使反應(yīng)隨開(kāi)隨用，隨關(guān)隨停，關(guān)鍵是使固體和溶液分離才能到達(dá)目的，故一般采用簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，即裝置③。原因是關(guān)閉彈簧夾后反應(yīng)生成的氣體使上部壓強(qiáng)增大，到達(dá)一定程度后可把反應(yīng)液壓回漏斗，使固液分離從而停止反應(yīng)。

（2）因?yàn)樯�成的二氧化碳�(xì)怏w混有氯化氫氣體，再通入到C之前要先除雜，試劑選用飽和的碳酸氫鈉溶液。由于氨氣極易溶于水，所以為了防止倒吸，需要加入1個(gè)防倒吸的裝置，試劑可以是水或者稀硫酸。

（3）因?yàn)镹aHCO₃低溫時(shí)溶解度小，所以要大量析出，需要降低溶液的溫度。

（4）NaCl的質(zhì)量為5．85g，所以根據(jù)原子守恒可知理論上應(yīng)得到8.4g碳酸氫鈉。由于第二步分解時(shí)沒(méi)有損失，所以Na₂CO₃的產(chǎn)率是。