Question

【題目】工業以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進而生產出純堿。有關反應的化學方程式為：

NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3

NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O

(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是__________(填字母標號)。

a．碳酸氫鈉難溶于水

b．碳酸氫鈉受熱易分解

c．碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結晶析出

d．碳酸氫鈉的穩定性大于碳酸鈉

(2)某活動小組根據上述制堿原理，進行碳酸氫鈉的制備實驗。

①一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。

試回答下列有關問題：

(Ⅰ)乙裝置中的試劑是____________，其作用是____________________________；

(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是_______________________；

(Ⅲ)實驗結束后，分離出NaHCO3 晶體的操作是__________(填分離操作的名稱)，該操作所需要的玻璃儀器有__________________________。

②另一位同學用圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進行實驗。

(Ⅰ)實驗時，須先從a管通入________氣體，說明原因：______________________；

(Ⅱ)有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是____________________。

(3)碳酸氫鈉受熱所得固體12.28 g與足量的石灰水充分反應，所得沉淀經洗滌、干燥質量為12.00 g，則所得固體中碳酸鈉的質量分數為__________________。

Answer 1

【答案】(1)c

(2)①(Ⅰ)飽和碳酸氫鈉溶液 除去CO2中的HCl氣體

(Ⅱ)吸收未反應完的NH3

(Ⅲ)過濾 玻璃棒、漏斗、燒杯

②(Ⅰ)NH3 氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨 (Ⅱ)增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2的吸收率

(3)86.3%(或0.863)

【解析】(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結晶析出，選c。(2)①(Ⅰ)乙裝置用來除去二氧化碳中的氯化氫雜質，所盛試劑是飽和碳酸氫鈉溶液。(Ⅱ)注意問題是丁裝置中稀硫酸的作用，而不是問丁中導管末端連接倒置漏斗的作用，所以答吸收未反應完的NH3。(Ⅲ)實驗結束后NaHCO3 晶體從溶液中析出，所以用過濾法分離；過濾操作用到三種玻璃儀器：玻璃棒、漏斗、燒杯。②(Ⅰ)實驗時，須先從a管通入氨氣，氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨。(Ⅱ)在戊裝置的b管下端連接己裝置，可增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2的吸收率。(3)設碳酸氫鈉受熱所得固體中碳酸鈉的物質的量是x mol，碳酸氫鈉的物質的量是y mol，則： 解得：x＝0.1，y＝0.02，所以碳酸鈉的質量分數為×100%＝86.3%。