Question

7．某校課外小組模擬工業(yè)制備純堿并測定純堿的純度，甲、乙兩組同學(xué)分別進(jìn)行了下列相關(guān)實驗．

（1）已知碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和CO₂，由碳酸氫鈉制備純堿的過程中用到的主要儀器除酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒外，還有坩堝、坩堝鉗．
（2）甲組同學(xué)利用圖1裝置制備碳酸氫鈉：
①圖中裝置的連接方法為a接d，b接e，f接c．
②裝置D中試劑瓶內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
③實驗中要求通入的NH₃過量之后再通入CO₂氣體，檢驗通入的NH₃已過量的實驗操作是用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口f，若有白煙生成，說明氨氣過量（或用濕潤的紅色石蕊試紙靠進(jìn)管口f，若試紙變藍(lán)，說明氨氣過量）．
（3）已知實驗中得到的Na₂CO₃中常含有少量NaCl．乙組設(shè)計如圖2所示裝置來測定Na₂CO₃的含量．
①檢驗裝置F氣密性的方法是：塞緊帶長頸漏斗的三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于瓶內(nèi)的水面，停止加水后靜置，若液面不下降，說明裝置不漏氣．
②裝置E中的試劑NaOH，裝置G的作用干燥CO₂．
③以上實驗裝置存在明顯缺陷，該缺陷導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，該缺陷為裝置H后缺少盛有堿石灰的干燥裝置．

Answer 1

分析 （1）加熱混合固體需要在坩堝中進(jìn)行，還需要用坩堝鉗取用坩堝；
（2）①氨氣極易溶于水，需要防止倒吸，所以通入氨氣的導(dǎo)管應(yīng)該稍稍接觸液面，即b連接e；
②根據(jù)操作過程，向氨化后飽和食鹽水中通入二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和NH₄Cl；
③根據(jù)檢驗氨氣的采用方法解答；
（3）①檢驗裝置F氣密性的方法是：塞緊帶長頸漏斗的三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于瓶內(nèi)的水面，停止加水后，利用壓強(qiáng)變化和液面變化分析判斷；
②實驗裝置中會殘留部分二氧化碳，影響H中二氧化碳質(zhì)量的測定，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入H中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測定；濃硫酸具有吸水性，能夠吸收二氧化碳中的水分；
③H后缺少吸收空氣中二氧化碳和水的裝置，則空氣中的二氧化碳和水蒸氣被裝置H吸收，稱量質(zhì)量增大，Na₂CO₃的含量將偏高．

解答 解：（1）由碳酸氫鈉制備純堿的過程中，需要將混合固體放在坩堝中加熱，所以用到的主要儀器除酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒外，還缺少坩堝和坩堝鉗，
故答案為：坩堝、坩堝鉗；
（2）①操作過程，向氨化后飽和食鹽水中通入二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉，氨氣極易溶于水，應(yīng)該將D中通氨氣導(dǎo)管末端剛剛接觸液面，所以
a接d、b接e、f接c，
故答案為：d；e；
②向氨化后飽和食鹽水中通入二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和NH₄Cl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，
故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
③檢驗氨氣通常采用的方法有：蘸有濃鹽酸的玻璃棒遇氨氣有白煙生成，氨氣遇到濕潤的紅色石蕊試試紙變藍(lán)，所以該實驗中檢驗方法為：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口f，若有白煙生成，說明氨氣過量（或用濕潤的紅色石蕊試紙靠進(jìn)管口f，若試紙變藍(lán)，說明氨氣過量），
故答案為：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口f，若有白煙生成，說明氨氣過量（或用濕潤的紅色石蕊試紙靠進(jìn)管口f，若試紙變藍(lán)，說明氨氣過量）；
（3）①檢驗裝置F氣密性的方法為：塞緊帶長頸漏斗的三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于瓶內(nèi)的水面，停止加水后，若漏斗中與試劑瓶中的液面差保持不再變化，證明裝置氣密性完好，
故答案為：液面不下降；
②實驗裝置中會殘留部分二氧化碳，影響H中二氧化碳質(zhì)量的測定，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入H中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測定；從裝置F產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中會有水，影響測定結(jié)果，需要用裝置G干燥二氧化碳，減小測定誤差，
故答案為：NaOH溶液；干燥CO₂；
③裝置H直接與空氣相連，則空氣中的二氧化碳和水蒸氣被裝置H吸收，導(dǎo)致H裝置的稱量質(zhì)量增大，測定的Na₂CO₃的含量將偏高，所以該裝置的缺陷是裝置H后缺少盛有堿石灰的干燥裝置，
故答案為：裝置H后缺少盛有堿石灰的干燥裝置．

點評 本題考查了純堿工業(yè)的生成原理及其應(yīng)用，題目難度中等，明確實驗?zāi)康募盎瘜W(xué)實驗基本操作方法為解答關(guān)鍵，試題知識點較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>