Question

某校學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)了如下裝置，模擬侯德榜制堿法，獲得碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)原理可用如下化學(xué)方程式表示：NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓，依據(jù)此原理，再將碳酸氫鈉晶體加熱分解而制得碳酸鈉晶體，其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和：
（1）A裝置的名稱是：    ．C裝置中稀硫酸的作用為：    ，使用球形干燥管的目的是：    ．
（2）下表中所列出的是相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)（g/100g水）

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4

參照表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析B裝置中使用冰水是因?yàn)?u>    ．
（3）該校學(xué)生在檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒(méi)有得到碳酸氫鈉晶體，指導(dǎo)教師指出應(yīng)在    裝置之間（填寫(xiě)字母）連接一個(gè)盛有    的洗氣裝置，其作用是    ．
（4）若該校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO₃晶體的質(zhì)量為5.04g，則NaHCO₃的產(chǎn)率為    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）依據(jù)裝置圖分析，A為啟普發(fā)生器，用來(lái)制取固體和液體不需要加熱，生成的氣體難溶于水的氣體制備反應(yīng)，依據(jù)侯德榜制堿法，可知生成二氧化碳；其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和；C裝置中的稀硫酸時(shí)吸收揮發(fā)出的氨氣，避免污染空氣；因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，球形干燥管的組裝是為了防止倒吸；
（2）依據(jù)圖表中各溫度下的物質(zhì)溶解度分析，碳酸氫鈉溶解度隨溫度降低會(huì)減小析出；
（3）檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒(méi)有得到碳酸氫鈉晶體，說(shuō)明生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫，和氨氣反應(yīng)后，溶液中不易生成碳酸氫鈉；需要除去氯化氫后通入氨化的飽和食鹽水中，反應(yīng)析出碳酸氫鈉晶體；除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫最好用飽和碳酸氫鈉溶液；
（4）依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算理論上得到碳酸氫鈉的質(zhì)量，結(jié)合產(chǎn)率等于實(shí)際量除以理論量．
解答：解：（1）依據(jù)裝置圖分析，A為啟普發(fā)生器，用來(lái)制取固體和液體不需要加熱，生成的氣體難溶于水的氣體制備反應(yīng)，依據(jù)侯德榜制堿法，可知生成二氧化碳；其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和；C裝置中的稀硫酸時(shí)吸收揮發(fā)出的氨氣，避免污染空氣；因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，球形干燥管的組裝是為了防止倒吸，
故答案為：?jiǎn)⑵瞻l(fā)生器；吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少污染；防止倒吸；
（2）圖表中物質(zhì)溶解度比較可知，溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，便于析出，符合制備要求，故答案為：溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，便于析出；
（3）檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒(méi)有得到碳酸氫鈉晶體，說(shuō)明生成的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫，和氨氣反應(yīng)后，溶液中不易生成碳酸氫鈉；需要在A和B之間利用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，然后通入氨化的飽和食鹽水中，反應(yīng)析出碳酸氫鈉晶體，故答案為：A與B；飽和NaHCO₃溶液；除去CO₂中混合的HCl氣體；
（4）所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO₃晶體的質(zhì)量為5.04g，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)：NaCl+H₂O+NH₃+CO₂=NaHCO₃↓+NH₄Cl；5.85gNaCl全部反應(yīng)生成NaHCO₃質(zhì)量為8.4g，實(shí)際生成5.04g，所以NaHCO₃的產(chǎn)率=×100%=×100%=60%，
故答案為：60%．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)裝置和反應(yīng)過(guò)程的分析判斷，實(shí)驗(yàn)裝置中的注意問(wèn)題和反應(yīng)原理，除雜裝置的選擇原則，數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．