Question

1．某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了工業(yè)“侯氏制堿法”的原理后：
【提出問題】能否在實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”中制取NaHCO₃的過程呢？
【實(shí)驗(yàn)原理】寫出候氏制堿法反應(yīng)的化學(xué)方程式NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】如圖是該學(xué)習(xí)小組進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時所用到的部分主要裝置．回答下列問題：

（1）檢驗(yàn)A裝置氣密性的方法是：塞緊帶長頸漏斗的橡膠塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水后，若長頸漏斗中注入水，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，說明裝置不漏氣．
（2）D是連接在裝置A與裝置C之間的氣體凈化裝置，D的作用是除去HCl氣體．
（3）實(shí)驗(yàn)時先向飽和NaCl溶液中通入氣體的先后順序先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH₃，再通入足量的CO₂．
（4）用過濾的方法將生成的NaHCO₃晶體從混合物中分離出來．如果要制得純堿，還需發(fā)生的反應(yīng)是（寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式）：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
【得出結(jié)論】利用“侯氏制堿法”在實(shí)驗(yàn)室可以制取NaHCO₃．

Answer 1

分析 （1）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，說明裝置不漏氣；
（2）為使氣體通過溶液，氣體從a通入溶液，混在氣體中的HCl與溶液中的碳酸氫鈉反應(yīng)而被吸收；換做碳酸鈉溶液，二氧化碳?xì)怏w被碳酸鈉溶液吸收；
（3）實(shí)驗(yàn)時先向飽和NaCl溶液中通入氣體的先后順序是先向飽和NaCl溶液中通入較多的氨氣，再通入足量的二氧化碳；
（4）還需發(fā)生的反應(yīng)是2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

解答 解：候氏制堿法是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，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl
（1）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，說明裝置氣密性良好；
故答案為：長頸漏斗中注入水，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；
（2）裝置D內(nèi)盛放的碳酸氫鈉溶液能與混在氣體中的HCl發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，從而除去混在氣體中的HCl；
故答案為：HCl；
（3）實(shí)驗(yàn)時先向飽和NaCl溶液中通入氣體的先后順序是先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH₃，再通入足量的CO₂；
故答案為：先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH₃，再通入足量的CO₂；
（4）如果制得純堿需要對碳酸氫鈉固體加熱分解得到，反應(yīng)化學(xué)方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

點(diǎn)評 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．