Question

【題目】某化學小組對碳酸氫鈉和碳酸鈉的制備與性質產生興趣，他們了解到下列化學史及相關信息：

I．我國化學家侯德榜在呂布蘭法和索爾維法的基礎上創立了先進的侯氏制堿法，基本消除廢棄物的排放，同時生產NaHCO3和NH4Cl，請寫出碳酸氫鈉的一種用途：________。

II．索爾維法的原理：NaC1+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

Ⅲ．氨氣（NH3）是一種有刺激性氣味、極易溶于水的堿性氣體。

IV．Na2CO3與HCl的反應分步進行，首先發生反應：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl

（實驗目的）利用如圖所示裝置模擬索爾維法制備碳酸氫鈉，進而制得碳酸鈉。

（實驗設計）

步驟1：關閉K1，打開K2使氨氣進入裝置C，調節氣流速率，待裝置C中氣流平穩后，打開K1通入CO2。

步驟2：待裝置C的錐形瓶內出現較多固體時，關閉K2停止通NH3，一段時間后，關閉K1停止通CO2。

步驟3：將錐形瓶內反應后的混合物過濾、洗滌、低溫干燥，即得碳酸氫鈉固體。

步驟4：將所得碳酸氫鈉固體加熱制取碳酸鈉。

（表達交流）

（1）裝置B中飽和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反應的化學方程式為________。

（2）裝置C錐形瓶上連接的長頸漏斗的作用是____________（填序號）。

A 用于添加飽和食鹽水 B 平衡氣壓 C 冷凝回流CO2

（3）步驟2中關閉K2停止通NH3后，還要繼續通一段時間CO2，其目的是__________。

（4）步驟3中“低溫干燥”的原因是____________________。

（反思評價）有同學認為應該在長頸漏斗內放置一團蘸有酸液的棉花，理由是________。

（延伸拓展）該小組繼續探究碳酸鈉的性質，向碳酸鈉溶液中逐滴加入足量的稀鹽酸，觀察到：______。

Answer 1

【答案】用作發酵粉 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ B 使氨氣充分反應 防止碳酸氫鈉分解 防止氨氣逸出污染環境 有氣泡產生

【解析】

I

碳酸氫鈉可用作發酵粉，可用于治療胃酸過多等；

表達交流：

（1）氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；

（2）長頸漏斗與外界空氣相同，裝置C錐形瓶上連接的長頸漏斗的作用是平衡氣壓。故選B；

（3）關閉K2停止通NH3后，還要繼續通入一段時間CO2，其目的是形成酸性環境，利于使氨氣充分反應；

（4）碳酸氫鈉在加熱的條件下會分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，為了防止碳酸氫鈉分解，所以步驟3中要“低溫干燥”；

反思評價：

氨氣能與酸反應，在長頸漏斗內放置一團蘸有酸液的棉花，氨氣極易溶于水并與酸反應，故能防止氨氣逸出污染環境；

延伸拓展：

碳酸鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以觀察到有氣泡產生。