Question

19．純堿是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中一種非常重要的化工原料．
反應(yīng)原理：NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NaHCO₃↓+NH₄Cl，2NaHCO₃══Na₂CO₃++H₂O+CO₂↑
已知：常溫下氨氣極易溶于水，1體積水大約可以溶解700體積的氨氣；二氧化碳可溶于水，1體積水大約可以溶解1體積二氧化碳．
某課外活動(dòng)小組模擬工業(yè)流程來制備純堿，實(shí)驗(yàn)裝置、所需實(shí)驗(yàn)藥品和裝置如圖所示：

實(shí)驗(yàn)步驟
（1）搭好裝置并檢查裝置氣密性．
（2）中間的燒瓶中加入20mL飽和食鹽水，并將其浸入冰水中； D中加入足量生石灰固體，E中加入足量濃氨水，利用該方法制取氨氣的原理是氧化鈣溶于水放熱，降低氨氣的溶解度（寫一點(diǎn)即可），根據(jù)該原理，生石灰也可以用氫氧化鈉固體代替；B中加入足量碳酸鈣粉末，A中加入足量稀硫酸（可分多次加入），寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+H₂O+CO₂↑，選擇用稀硫酸而不用稀鹽酸的理由是鹽酸易揮發(fā)                                                      
（3）制備NaHCO₃：先打開彈簧夾K₂（填K₁或K₂），使對(duì)應(yīng)一側(cè)燒瓶中生成的氣體進(jìn)入飽和食鹽水，大約20分鐘左右時(shí)，再打開另一個(gè)彈簧夾，使其一側(cè)的燒瓶中生成的氣體進(jìn)入飽和食鹽水，大約5分鐘即有渾濁出現(xiàn)，約15分鐘出現(xiàn)大量白色固體．這種氣體通入先后順序的目的是先通入氨氣使溶液顯堿性，有利于吸收二氧化碳．
在該實(shí)驗(yàn)過程中，中間的燒瓶浸入冰水中的目的：吸收更多的氣體，降低碳酸氫鈉的溶解度．
（4）制備純堿：欲得到純堿，上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將固體過濾、洗滌后，還需進(jìn)行的操作是加熱；若將制得的純堿放入足量的稀硫酸中，并將生成的氣體全部通入氫氧化鈉溶液中，溶液質(zhì)量增加0.88g，則步驟（3）中制得的NaHCO₃的質(zhì)量是多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
（2）氧化鈣、氫氧化鈉溶于水都放熱；
稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣、水和二氧化碳；
鹽酸易揮發(fā)；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)該先通入氨氣使溶液顯堿性，后通入二氧化碳，這樣有利于對(duì)二氧化碳的吸收；
氣體的溶解度隨著溫度降低而增大，碳酸氫鈉的溶解度隨著溫度降低而減�。�
（4）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：（1）搭好裝置并檢查裝置氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
故填：檢查裝置氣密性．
（2）利用該方法制取氨氣的原理是氧化鈣溶于水放熱，降低氨氣的溶解度；
根據(jù)該原理，生石灰也可以用氫氧化鈉固體代替；
B中加入足量碳酸鈣粉末，A中加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣、水和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+H₂O+CO₂↑
，選擇用稀硫酸而不用稀鹽酸的理由是鹽酸易揮發(fā)，會(huì)導(dǎo)致二氧化碳中混有氯化氫氣體．
故填：氧化鈣溶于水放熱，降低氨氣的溶解度；氫氧化鈉；CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+H₂O+CO₂↑；鹽酸易揮發(fā)．                                                      
（3）制備NaHCO₃時(shí)，先打開彈簧夾 K₂，使對(duì)應(yīng)一側(cè)燒瓶中生成的氣體進(jìn)入飽和食鹽水，大約20分鐘左右時(shí)，再打開另一個(gè)彈簧夾，使其一側(cè)的燒瓶中生成的氣體進(jìn)入飽和食鹽水，大約5分鐘即有渾濁出現(xiàn)，約15分鐘出現(xiàn)大量白色固體．這種氣體通入先后順序的目的是先通入氨氣使溶液顯堿性，有利于吸收二氧化碳；
在該實(shí)驗(yàn)過程中，中間的燒瓶浸入冰水中的目的是：吸收更多的氣體，降低碳酸氫鈉的溶解度．
故填：K₂；先通入氨氣使溶液顯堿性，有利于吸收二氧化碳；吸收更多的氣體，降低碳酸氫鈉的溶解度．
（4）設(shè)步驟（3）中制得的NaHCO₃的質(zhì)量為x，
由2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑可知，2NaHCO₃～CO₂↑，
2NaHCO₃～CO₂↑，
168             44
x              0.88g
$\frac{168}{x}$=$\frac{44}{0.88g}$，
x=3.36g，
答：步驟（3）中制得的NaHCO₃的質(zhì)量是3.36g．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．