Question

（14分）工業(yè)以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3＋CO2＋H2O NH4HCO3;NH4HCO3＋NaCl NaHCO3↓＋NH4Cl ；2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O

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

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(duì)較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出

d．碳酸氫鈉的穩(wěn)定性大于碳酸鈉

（2）某活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理，進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實(shí)驗(yàn)。

①一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫(huà)出）。

試回答下列有關(guān)問(wèn)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(xué)用圖中戊裝置（其它裝置未畫(huà)出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從a管通入_______氣體，說(shuō)明原因_________________________

（Ⅱ）有同學(xué)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12.28g與足量的石灰水充分反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥質(zhì)量為12.00g,則所得固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

（4）請(qǐng)你再設(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法： 。

Answer 1

（14分）

（1）c（1分）

（2）①（Ⅰ）飽和碳酸氫鈉溶液；（1分）除去CO2中的HCl氣體（1分）

（Ⅱ）吸收未反應(yīng)完的NH3（1分）（答“防止倒吸”或“吸收CO2”不給分）；

（Ⅲ）過(guò)濾（1分） 玻璃棒、漏斗、燒杯（3分）

②（Ⅰ）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。（1分）

（Ⅱ）增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2的吸收率。（1分）

（3）83.6%（或0.863）（0.86也得分）（2分）

（4）用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng)。（或往燒堿溶液中通入過(guò)量CO2；往飽和Na2CO3溶液中通入過(guò)量CO2等。其他合理方法均可；化學(xué)方程式也可。）（2分）

【解析】

試題分析：（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體，是因?yàn)樘妓釟溻c的溶解度相對(duì)于碳酸鈉、氯化銨、氯化鈉而言較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出，答案選c；

（2）①（Ⅰ）因?yàn)镠Cl易揮發(fā)，所以制取的二氧化碳中含有少量HCl氣體，則乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，目的是除去二氧化碳中的HCl；

（Ⅱ）因?yàn)楸�是含有氨氣的飽和氯化鈉溶液，氨氣也易揮發(fā)，且有毒，逸出會(huì)污染空氣，所以丁裝置中稀硫酸的作用是吸收未反應(yīng)的氨氣；

（Ⅲ）因?yàn)樘妓釟溻c以晶體析出，所以采用過(guò)濾的方法分離出NaHCO3 晶體，需要的玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒；

②（Ⅰ）因?yàn)槎�氧化碳的溶解度不大，所以先通入氨氣，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；所以a處先通入氨氣；

（II）戊裝置的b管下端連接己裝置，可使二氧化碳與氯化鈉溶液的接觸面積增大，從而使反應(yīng)更充分；

（3）碳酸氫鈉受熱分解得到的固體為碳酸鈉，碳酸鈉與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，則12.00g為碳酸鈣固體，物質(zhì)的量是12.00g/100g/mol=0.12mol，根據(jù)Na2CO3～CaCO3，則碳酸鈉的質(zhì)量為0.12mol×106g/mol=12.72g，而固體質(zhì)量為12.28g<12.72g，說(shuō)明碳酸氫鈉未完全分解，設(shè)固體混合物中碳酸鈉的物質(zhì)的量為x，未分解的碳酸氫鈉的物質(zhì)的量是y，則x+y=0.12mol，106g/molx+84g/moly=12.28g，解得x=0.1mol，所以碳酸鈉的質(zhì)量是0.1mol×106g/mol=10.6g，所以固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.6g/12.28g×100%=83.6%；

（4）制取碳酸氫鈉的方法很多，向氫氧化鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化碳?xì)怏w、用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng)、往飽和Na2CO3溶液中通入過(guò)量CO2等。

考點(diǎn)：考查制取碳酸氫鈉的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案的分析與評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算，物質(zhì)的分離