Question

4．2016年8月的eLife上發(fā)表了浙江醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院和浙江大學(xué)腫瘤研究所的晁明和胡汛等人的一篇論文．媒體以“用十幾塊錢的小蘇打餓死了癌細(xì)胞”為題予以報(bào)道，報(bào)道曲解了小蘇打的作用，但小蘇打在他們治療癌癥的方法中確實(shí)功不可沒(méi)．在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)制取NaHCO₃的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①連接好裝置，檢驗(yàn)氣密性，在儀器內(nèi)裝入藥品．
②先讓某一裝置發(fā)生反應(yīng)，直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解，再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體，片刻后，C中出現(xiàn)固體．繼續(xù)向C中通入兩種氣體，直到不再有固體產(chǎn)生．
③分離C中所得的混合物，得到NaHCO₃固體．
④向?yàn)V液中加入適量的某固體粉末，有NH₄Cl晶體析出．
（1）如圖所示裝置的連接順序是：a接f；e接d；b接c（填接口編號(hào)）．

（2）A中反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca^2-+H₂O+CO₂↑；B中常選用的液體反應(yīng)物為濃氨水；D中應(yīng)選用的液體為飽和碳酸氫鈉溶液．
（3）步驟②讓B裝置先發(fā)生反應(yīng)．
（4）C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管，其作用是防倒吸；裝有無(wú)水CaCl₂的U形管的作用是吸收多余的NH₃．
（5）步驟③分離出NaHCO₃固體的操作是過(guò)濾．
（6）步驟④中所加固體粉末化學(xué)式為NaCl．所得的晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO₃（約占5%～8%），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，不使用其他任何試劑，證明所得晶體大部分是NH₄C1．簡(jiǎn)要寫出操作和現(xiàn)象取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口內(nèi)壁又有較多的固體凝結(jié)．

Answer 1

分析 （1）由裝置可知：A制取CO₂，制備的CO₂中混有HCl，用裝置D除去二氧化碳中的HCl，裝置B制取NH₃，二氧化碳與氨氣通入C中，其中氨氣應(yīng)防止倒吸，據(jù)此分析連接儀器裝置；
（2）A裝置是制備二氧化碳?xì)怏w一般用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成，二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，會(huì)影響碳酸氫鈉的生成，D為裝置除雜可以用飽和碳酸氫鈉溶液，B裝置用濃氨水制備氨氣；
（3）氨氣易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度較小，制取碳酸氫鈉時(shí)先要得到含氨的飽和食鹽水；
（4）C中用球形干燥管球形部分空間大，液面上升緩慢，起緩沖作用，所以不用直導(dǎo)管；裝有無(wú)水CaCl₂的U形管的作用吸收多余的NH₃；
（5）分離NaHCO₃固體通常用過(guò)濾操作；
（6）為了析出氯化銨晶體，則向?yàn)V液中加入適量的NaCl粉末，提高氯離子濃度，使NH₄Cl晶體析出；實(shí)驗(yàn)證明所得固體的成分大部分是氯化銨，是利用氯化銨的性質(zhì)，受熱生成氯化氫和氨氣氣體，在試管口處溫度降低重新生成固體氯化銨分析判斷．

解答 解：（1）A制取CO₂，制備的CO₂中混有HCl，用裝置D除去二氧化碳中的HCl，為除雜充分，導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，故a連接f，裝置B制取NH₃，二氧化碳與氨氣通入C中，氨氣極易溶于水，故要注意防止倒吸，則e連接d，b連接c；
故答案為：f；e；d； c；
（2）A裝置為固液制備二氧化碳，實(shí)驗(yàn)室常用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成，離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca^2-+H₂O+CO₂↑，生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫，若不除去碳酸氫鈉難以形成，所以應(yīng)用飽和碳酸氫鈉溶液或飽和氯化鈉溶液除去；B裝置為濃氨水滴入生石灰制備氨氣；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca^2-+H₂O+CO₂↑；濃氨水；飽和碳酸氫鈉溶液；
（3）候氏制堿方法是利用氨氣溶解性大極易溶解于水，二氧化碳?xì)怏w水中溶解性較小，實(shí)驗(yàn)飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳?xì)怏w；實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，應(yīng)讓B裝置先發(fā)生反應(yīng)；
故答案為：B；
（4）氨氣極易溶于水，用直導(dǎo)管向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣，容易發(fā)生倒吸，C中用球形干燥管球形部分液面上升慢起緩沖作用，可以防止倒吸；裝有無(wú)水CaCl₂的U形管的作用吸收多余的NH₃；
故答案為：防倒吸；吸收多余的NH₃；
（5）分離NaHCO₃固體和液體用過(guò)濾的方法；
故答案為：過(guò)濾；
（6）第四步中為了析出氯化銨晶體，則向?yàn)V液中加入適量的NaCl粉末，提高氯離子濃度，使NH₄Cl晶體析出；所得固體的成分大部分是氯化銨，是利用氯化銨的分解產(chǎn)物為氣體，溫度降低氨氣和氯化氫氣體會(huì)重新生成固體氯化氨，方法為：取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口內(nèi)壁又有較多的固體凝結(jié)，從而證明所得固體的成分大部分是氯化銨；
故答案為：NaCl；取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口內(nèi)壁又有較多的固體凝結(jié)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)制備碳酸氫鈉的過(guò)程分析和裝置作用判斷，掌握候氏制堿的反應(yīng)原理和反應(yīng)特征是解題關(guān)鍵，熟練掌握工業(yè)制備流程和注意問(wèn)題，能順利解決問(wèn)題，側(cè)重于考查學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累．