Question

1．某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)“侯氏制堿法”原理制取NaHCO₃．下圖是該學(xué)習(xí)小組進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的主要裝置．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）B裝置中儀器a的名稱是分液漏斗．
（2）C裝置中發(fā)生的現(xiàn)象是液面上下波動(dòng)有白色固體析出，反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（3）檢驗(yàn)A裝置氣密性的方法是：塞緊帶長(zhǎng)頸漏斗的橡膠塞，夾緊彈簧夾后，向漏斗里注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水后，若長(zhǎng)漏斗中與試管中的液（水）面差保持不再變化或漏斗中的液（水）面不再下降．說(shuō)明裝置不漏氣．
（4）D是連接在裝置A與裝置C之間的氣體凈化裝置，裝置D的作用是除去二氧化碳中的氯化氫．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)向飽和NaCl溶液中先通入NH₃，再通入CO₂的原因是使溶液呈堿性，二氧化碳更易被吸收．
（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)NaHCO₃產(chǎn)品中是否含有氯化鈉取少量產(chǎn)品溶于水，加入足量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則證明產(chǎn)品中有氯化鈉．

Answer 1

分析 “侯氏制堿法”原理制取NaHCO₃流程：反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，裝置A：制取二氧化碳，裝置B：制取氨氣，裝置C：用二氧化碳通入氨化的飽和氯化鈉溶液中反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體，裝置D：除去二氧化碳中的氯化氫，所以A接D后接C．
（1）根據(jù)儀器的作用和常見儀器的名稱解答；
（2）C裝置中二氧化碳通入氨化的飽和氯化鈉溶液中反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體，兩種氣體通入C中，所以液面上下波動(dòng)，析出碳酸氫鈉白色固體；
（3）注入一定量的水后，試管內(nèi)氣體被壓縮管內(nèi)壓強(qiáng)增大，使得出現(xiàn)液面差，液面差保持不變時(shí)，說(shuō)明裝置不漏氣；
（4）制取的二氧化碳?xì)怏w中混有HCl，氯化氫與溶液中的碳酸氫鈉反應(yīng)而被吸收，二氧化碳?xì)怏w與碳酸氫鈉溶液不反應(yīng)；
（5）二氧化碳與水反應(yīng)形成不穩(wěn)定的碳酸，致使水吸收二氧化碳量較少，而把二氧化碳通入溶有氨氣而呈堿性的水中，會(huì)使生成的碳酸與氨水發(fā)生反應(yīng)，而增大二氧化碳?xì)怏w的吸收；
（6）NaHCO₃與氯化鈉，陽(yáng)離子相同，檢驗(yàn)NaHCO₃產(chǎn)品中是否含有氯化鈉，根據(jù)氯化鈉所含的陰離子氯離子的檢驗(yàn)方法選擇試劑．

解答 解：“侯氏制堿法”原理制取NaHCO₃流程：反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，裝置A：制取二氧化碳，裝置B：制取氨氣，裝置C：用二氧化碳通入氨化的飽和氯化鈉溶液中反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體，裝置D：除去二氧化碳中的氯化氫，所以A接D后接C．
（1）B裝置中儀器a帶有玻璃活塞，控制滴加濃氨水的速率，為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（2）二氧化碳通入氨化的飽和氯化鈉溶液中反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，由于碳酸氫鈉的溶解度較小，所以會(huì)出現(xiàn)白色渾濁，現(xiàn)象為液面上下波動(dòng)有白色固體析出，
故答案為：液面上下波動(dòng)有白色固體析出；NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（3）隨水的注入管內(nèi)加壓增大，漏斗內(nèi)液體不能再流入試管，使長(zhǎng)頸漏斗與管內(nèi)液面出現(xiàn)液面差，并且液面差保持不變，說(shuō)明裝置氣密性良好，
故答案為：長(zhǎng)漏斗中與試管中的液（水）面差保持不再變化或漏斗中的液（水）面不再下降；
（4）裝置A：制取二氧化碳，用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，鹽酸易揮發(fā)，制取的二氧化碳中混有氯化氫，裝置D內(nèi)盛放的碳酸氫鈉溶液能與二氧化碳中的HCl發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，從而除去HCl，二氧化碳?xì)怏w與碳酸氫鈉溶液不反應(yīng)，
故答案為：除去二氧化碳中的氯化氫；
（5）二氧化碳與水反應(yīng)形成不穩(wěn)定的碳酸，致使水吸收二氧化碳量較少，氨氣在水中的溶解度大于二氧化碳，先通入氨氣，氨氣與水形成呈堿性的氨水可與二氧化碳與水生成的碳酸發(fā)生反應(yīng)，更有利于二氧化碳?xì)怏w的吸收，
故答案為：使溶液呈堿性，二氧化碳更易被吸收；
（6）要檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，實(shí)際上就是檢驗(yàn)氯離子的存在，可先滴加過(guò)量稀硝酸，排除碳酸根離子的干擾，在滴加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀生成，則含有氯離子，
故答案為：取少量產(chǎn)品溶于水，加入足量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則證明產(chǎn)品中有氯化鈉．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了利用工業(yè)制堿原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)方案分析判斷，根據(jù)裝置中的藥品的性質(zhì)及裝置的連接方式，是準(zhǔn)確判斷或理解裝置作用的一種有效方法，題目難度中等．