Question

【題目】我國著名化學家侯德榜先生，為世界純堿工業技術的發展做出了杰出貢獻。該法以NaCl、NH3、CO2等為原料，先制得NaHCO3，進而生產出純堿。有關化學反應為：

NH3+CO2+H2O═NH4HCO3

NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl

2NaHCO3══Na2CO3+CO2↑+H2O

Ⅰ．(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_____。

a．NaHCO3難溶于水

b．NH4Cl難溶于水

c．NaHCO3的溶解度相對較小，在溶液中首先結晶析出

d．NH4Cl的溶解度相對較小，在溶液中首先結晶析出

(2)某活動小組根據上述原理，模擬碳酸氫鈉的制備實驗：將二氧化碳氣體通入氨化的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示。

說明：(1)圖中夾持、固定用的儀器未畫出

(2)“氨化的飽和食鹽水”就是向飽和食鹽水中通入氨氣至飽和

請回答：

①上圖裝置中有一處不合理，應如何更正_____________；活動小組合理更正裝置后，加入試劑進行實驗。

②實驗結束后，分離出NaHCO3晶體的操作是_____(填操作的名稱)；

③實驗時，為提高二氧化碳的吸收量，須向飽和食鹽水中先通入NH3至飽和的原因是______；

Ⅱ．該法所得的純堿中常含有少量氯化鈉，現用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質量分數(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。

實驗步驟如下：

①按上圖連接裝置，并檢查氣密性；

②準確稱得盛有堿石灰(氫氧化鈉和氧化鈣的混合物)的干燥管D的質量為83.4g；

③準確稱得6.0g純堿樣品放入裝置B的廣口瓶中；

④打開裝置B的分液漏斗旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣泡為止；

⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數分鐘，然后稱得干燥管D的總質量為85.6g。

請回答：

(1)鼓入空氣的目的是____________，裝置A中試劑X的溶質最適宜選用______(填化學式)；

(2)若沒有C裝置，則會導致測定結果_____(填“偏大”、“偏小”或“不影響”)；

(3)根據實驗中測得的有關數據，純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為_____(用百分數表示，結果保留一位小數)。

Answer 1

【答案】 c 乙裝置中的導管應改為長進短出 過濾 NH3在水中的溶解度遠大于CO2 驅趕裝置中的氣體，使反應生成的二氧化碳氣體完全被D中堿石灰吸收 NaOH 偏大 88.3%

【解析】根據所學知識和題中信息知，Ⅰ．( 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NaHCO3的溶解度相對較小，在溶液中首先結晶析出。( 2 ) 將二氧化碳氣體通入氨化的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉。①上圖裝置中有一處不合理，應更正為乙裝置中的導管應改為長進短出，這樣才能達到洗氣的目的；活動小組合理更正裝置后，加入試劑進行實驗。②實驗結束后，分離出 NaHCO3晶體的操作是過濾，過濾是把不溶于液體的固體物質與液體分離的一種方法。③實驗時，為提高二氧化碳的吸收量，須向飽和食鹽水中先通入NH3至飽和的原因是NH3在水中的溶解度遠大于CO2。Ⅱ．該法所得的純堿中常含有少量氯化鈉，現測定純堿樣品中碳酸鈉的質量分數。(1)鼓入空氣的目的是驅趕裝置中的氣體，使反應生成的二氧化碳氣體完全被D中堿石灰吸收。裝置 A 中試劑 X 的溶質最適宜選用NaOH，NaOH與二氧化碳反應。(2)若沒有 C 裝置，則會導致測定結果偏大，水蒸氣會進入干燥管，使測得二氧化碳質量增加。(3)根據實驗中測得的有關數據，純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為∶生成二氧化碳質量是85.6g -83.4g＝2.2g，參加反應的碳酸鈉質量是Na2 CO3→CO2，106→44， ＝ ，x＝5.3g， ×100％＝88.3%。

點睛∶作為洗氣裝置應是長進短出。