Question

【題目】某化學(xué)小組對(duì)碳酸氫鈉和碳酸鈉的制備與性質(zhì)產(chǎn)生興趣，他們了解到下列化學(xué)史及相關(guān)信息：

I．我國(guó)化學(xué)家侯德榜在呂布蘭法和索爾維法的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了先進(jìn)的侯氏制堿法，基本消除廢棄物的排放，同時(shí)生產(chǎn)NaHCO3和NH4Cl，請(qǐng)寫(xiě)出碳酸氫鈉的一種用途：________。

II．索爾維法的原理：NaC1+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

Ⅲ．氨氣（NH3）是一種有刺激性氣味、極易溶于水的堿性氣體。

IV．Na2CO3與HCl的反應(yīng)分步進(jìn)行，首先發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl

（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模├�用如圖所示裝置模擬索爾維法制備碳酸氫鈉，進(jìn)而制得碳酸鈉。

（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）

步驟1：關(guān)閉K1，打開(kāi)K2使氨氣進(jìn)入裝置C，調(diào)節(jié)氣流速率，待裝置C中氣流平穩(wěn)后，打開(kāi)K1通入CO2。

步驟2：待裝置C的錐形瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)較多固體時(shí)，關(guān)閉K2停止通NH3，一段時(shí)間后，關(guān)閉K1停止通CO2。

步驟3：將錐形瓶?jī)?nèi)反應(yīng)后的混合物過(guò)濾、洗滌、低溫干燥，即得碳酸氫鈉固體。

步驟4：將所得碳酸氫鈉固體加熱制取碳酸鈉。

（表達(dá)交流）

（1）裝置B中飽和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（2）裝置C錐形瓶上連接的長(zhǎng)頸漏斗的作用是____________（填序號(hào)）。

A 用于添加飽和食鹽水 B 平衡氣壓 C 冷凝回流CO2

（3）步驟2中關(guān)閉K2停止通NH3后，還要繼續(xù)通一段時(shí)間CO2，其目的是__________。

（4）步驟3中“低溫干燥”的原因是____________________。

（反思評(píng)價(jià)）有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)放置一團(tuán)蘸有酸液的棉花，理由是________。

（延伸拓展）該小組繼續(xù)探究碳酸鈉的性質(zhì)，向碳酸鈉溶液中逐滴加入足量的稀鹽酸，觀察到：______。

Answer 1

【答案】用作發(fā)酵粉 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ B 使氨氣充分反應(yīng) 防止碳酸氫鈉分解 防止氨氣逸出污染環(huán)境 有氣泡產(chǎn)生

【解析】

I

碳酸氫鈉可用作發(fā)酵粉，可用于治療胃酸過(guò)多等；

表達(dá)交流：

（1）氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；

（2）長(zhǎng)頸漏斗與外界空氣相同，裝置C錐形瓶上連接的長(zhǎng)頸漏斗的作用是平衡氣壓。故選B；

（3）關(guān)閉K2停止通NH3后，還要繼續(xù)通入一段時(shí)間CO2，其目的是形成酸性環(huán)境，利于使氨氣充分反應(yīng)；

（4）碳酸氫鈉在加熱的條件下會(huì)分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，為了防止碳酸氫鈉分解，所以步驟3中要“低溫干燥”；

反思評(píng)價(jià)：

氨氣能與酸反應(yīng)，在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)放置一團(tuán)蘸有酸液的棉花，氨氣極易溶于水并與酸反應(yīng)，故能防止氨氣逸出污染環(huán)境；

延伸拓展：

碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以觀察到有氣泡產(chǎn)生。