Question

【題目】碳酸鈉、碳酸氫鈉是日常生產生活中常用的兩種鹽。在實驗室中制取NaHCO3的方法有多種。請

依據下列方法回答問題：

方法一：模擬工業“侯氏制堿法”制取：（原理NaCl+H2O+CO2+NH3 = NaHCO↓+NH4Cl)

第一步：連接好裝置，檢驗氣密性，在儀器內裝人藥品。

第二步：讓某一裝置先發生反應，直到產生的氣體不能再在Ⅲ中溶解，再通入另一裝置中產生的氣體，片刻后，Ⅲ中出現固體。繼續向Ⅲ中通入兩種氣體，直到不再有固體產生。

第三步：分離Ⅲ中所得的混合物，得到NaHCO3固體。

第四步：向濾液中加入適量的某固體粉末，有NH4Cl晶體析出。

(1)圖中所示裝置的連接順序是：a接f；e接________；b接_________（填接口編號)。

(2) I中盛放稀鹽酸的儀器名稱是_____________，IV中應選用的液體為________________。

(3 )第二步中讓 _____________ (填序號）裝置先發生反應。

(4)第四步中所加固體粉末為________。所得的晶體中常含有少置的NaCl和NaHCO3(約占5%~8%)，請設計一個簡單的實驗，不使用其他任何試劑，證明所得晶體大部分是NH4Cl。簡要寫出操作和現象______________________。

方法二：把CO2通人飽和Na2CO3溶液制取NaHCO3。裝置如下圖所示（氣密性已檢驗，部分夾持裝置略）：

(5 )請結合化學平衡移動原理解釋B中溶液的作用_________________。

(6)當C中有大量白色固體析出時，停止實驗，將固體過濾、洗滌、干燥備用。為確定固體的成分，實驗小組設計方案如下（取一定量的固體，配成溶液作為樣液，其余固體備用）：

①方案1：取樣液與澄清的Ca(OH)2溶液混合，出現白色沉淀。

實驗小組對現象產生的原理進行分析，認為該方案不合理，理由是________________。

②方案2：取樣液與BaCl2溶液混合，出現白色沉淀并有氣體產生。

實驗小組認為固體中存在NaHCO3,其離子方程式是________________。

方法三：（7）請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法（用相關的化學反應方程式來表示）：__________________________________。

Answer 1

【答案】 d，c 長頸漏斗 飽和碳酸氫鈉溶液 Ⅱ NaCl 取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口內壁又有較多的固體凝結。 CO2在水中存在平衡：CO2+H2OH2CO3HCO+H+，有H2SO4存在時，可使上述平衡向左移動，從而減少CO2在水中的溶解，同時吸收揮發出來的HCl氣體。 Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca(OH)2溶液發生反應生成白色沉淀，無法確定固體的成分中是否含有NaHCO3 2HCO+Ba2+ = BaCO3↓+ CO2↑+H2O NaOH + CO2=NaHCO3 Ca(HCO3)2+ NaOH== NaHCO3+ CaCO3 +H2O 其它合理方法均可。

【解析】(1)生成的CO2中混有氯化氫氣體，需要通過飽和碳酸氫鈉溶液除去，即a接f；由于氨氣極易溶于水，所以c口通入氨氣，則e接d，b接c；(2) I中盛放稀鹽酸的儀器名稱是分液漏斗，IV中應選用的液體為飽和碳酸氫鈉溶液；(3)由于CO2在水中的溶解度較小，所以首先通入氨氣，則第二步中讓Ⅱ裝置先發生反應；(4)濾液中含有銨根和氯離子，因此要得到氯化銨晶體，需要增大氯離子濃度，則第四步中所加固體粉末為NaCl。氯化銨受熱易分解，且生成的氨氣和氯化氫又極易結合生成氯化銨，則證明所得晶體大部分是NH4Cl的操作和現象為取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口內壁又有較多的固體凝結。

(5)CO2在水中存在平衡：CO2+H2OH2CO3HCO+H+，有H2SO4存在時可以增大氫離子濃度，可使上述平衡向左移動，從而減少CO2在水中的溶解，同時吸收揮發出來的HCl氣體；(6)①由于Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca(OH)2溶液發生反應生成白色沉淀，因此無法確定固體的成分中是否含有NaHCO3；②取樣液與BaCl2溶液混合，出現白色沉淀并有氣體產生，白色沉淀是碳酸鋇，氣體是CO2，因此反應的離子方程式為2HCO3－+Ba2+ ＝BaCO3↓+ CO2↑+H2O。

（7）可以將過量的CO2通入NaOH溶液或Na2CO3中制備碳酸氫鈉，反應的化學方程式為：NaOH+CO2=NaHCO3或Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。