(2011?平頂山二模)碳酸鈉俗稱純堿、蘇打,是一種常用的日用化學(xué)品.在實(shí)驗(yàn)室里,可用如圖所示裝置,以氯化鈉、二氧化碳、氨等為原料制備純堿.實(shí)驗(yàn)時(shí),先檢驗(yàn)裝置的氣密性,再向各儀器中加入試劑,打開(kāi)啟普發(fā)生器(裝置A)活塞,產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,制備純堿.請(qǐng)回答以下有關(guān)問(wèn)題:

(1)碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式為
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2
;實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
;C裝置的錐形瓶中,裝有含氨的飽和食鹽水,則溶液1應(yīng)為
飽和碳酸氫鈉溶液
飽和碳酸氫鈉溶液
,溶液2應(yīng)為
稀硫酸
稀硫酸

(2)實(shí)驗(yàn)中,要注意控制二氧化碳的通入速度(以出現(xiàn)能數(shù)得清的連續(xù)氣泡為好)和水浴的溫度.實(shí)驗(yàn)中不能過(guò)快的通入二氧化碳的目的是
增大二氧化碳的吸收率
增大二氧化碳的吸收率
.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中水浴加熱法的優(yōu)點(diǎn)為
利于控制反應(yīng)體系的溫度和使其受熱均勻
利于控制反應(yīng)體系的溫度和使其受熱均勻

實(shí)驗(yàn)時(shí),錐形瓶中產(chǎn)生了NH4HCO3、NaCl、NaHCO3和NH4Cl的混合液.右表是四種化合物在部分溫度下的溶解度.由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)時(shí)水浴的溫度不能超過(guò)
40
40
℃.反應(yīng)結(jié)束,將反應(yīng)混合液冷卻到15℃左右,析出的固體應(yīng)主要含有
NaHCO3
NaHCO3
(填化學(xué)式).
溫度 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
氯化鈉 35.8 36.0 36.3 36.6
碳酸氫銨 15.8 21.0 27.0 分解
碳酸氫鈉 8.1 9.6 11.1 12.7
氯化銨 33.3 37.2 41.4 45.8
(3)飽和食鹽水,還可以通過(guò)電解過(guò)程制取燒堿.制備過(guò)程中,燒堿溶液主要在電解池的
極區(qū)產(chǎn)生,原因是
該極區(qū)氫離子放電,產(chǎn)生出氫氧根離子
該極區(qū)氫離子放電,產(chǎn)生出氫氧根離子
分析:(1)碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水、二氧化碳;依據(jù)裝置圖分析可知A裝置是制取二氧化碳?xì)怏w的裝置,利用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成,避免二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫進(jìn)入C影響晶體析出,先通過(guò)飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫;反應(yīng)過(guò)程中氨氣是污染氣體,不能排放到大氣中,需要進(jìn)行尾氣吸收;
(2)實(shí)驗(yàn)中不能過(guò)快的通入二氧化碳,保證二氧化碳充分吸收反應(yīng),提高二氧化碳?xì)怏w的利用率,水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻,溫度易于控制;依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,水浴溫度不能超過(guò)40°C,因?yàn)闇囟仍俑咛妓釟滗@分解,碳酸氫鈉不利于析出;
(3)電解飽和食鹽水,陰極氫離子得到電子生成氫氣,電極附近氫氧根離子濃度增大;
解答:解:(1)碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水、二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑; A裝置是制取二氧化碳?xì)怏w的裝置,利用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;為避免二氧化碳中的氯化氫進(jìn)入C影響晶體析出,先通過(guò)飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫;反應(yīng)過(guò)程中氨氣是污染氣體,不能排放到大氣中,需要進(jìn)行尾氣吸收;
故答案為:2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑;
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; 飽和碳酸氫鈉溶液;稀硫酸;
(2)實(shí)驗(yàn)中,要注意控制二氧化碳的通入速度(以出現(xiàn)能數(shù)得清的連續(xù)氣泡為好)和水浴的溫度.實(shí)驗(yàn)中不能過(guò)快的通入二氧化碳的目的是:增大二氧化碳的吸收率; 水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是:利于控制反應(yīng)體系的溫度和使其受熱均勻;依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,水浴溫度不能超過(guò)40°C,因?yàn)闇囟仍俑咛妓釟滗@分解,碳酸氫鈉晶體不利于析出;將反應(yīng)混合液冷卻到15℃左右,碳酸氫鈉的溶解度最小,析出的固體應(yīng)主要含有NaHCO3;
故答案為:增大二氧化碳的吸收率;利于控制反應(yīng)體系的溫度和使其受熱均勻;40;   NaHCO3;
(3)電解飽和食鹽水,陰極氫離子得到電子生成氫氣,電極附近氫氧根離子濃度增大,氫原子氫氧化鈉在陰極附近生成;
故答案為:陰; 該極區(qū)氫離子放電,產(chǎn)生出氫氧根離子;
點(diǎn)評(píng):本題考查了實(shí)驗(yàn)室利用工業(yè)制純堿的原理制備碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和裝置分析,碳酸氫鈉的溶解度分析,實(shí)驗(yàn)操作注意問(wèn)題是解題的關(guān)鍵,題目難度中等.
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