Question

我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻。他利用NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl等物質(zhì)溶解度的差異，以食鹽、氨氣為原料先制得NaHCO₃，進而生產(chǎn)出純堿。下面是在實驗室中模擬“侯氏制堿法”中制取NaHCO₃的實驗步驟：

        

第一步：連接好裝置，檢驗氣密性，在儀器內(nèi)裝入藥品。

第二步：先讓一裝置發(fā)生反應，直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解時，再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體，片刻后，C中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向C中通入兩種氣體，直到不再有固體產(chǎn)生。

第三步：過濾C中所得的混合物，得到NaHCO₃固體。

第四步：向濾液中加入適量的NaCl粉末，有NH₄C1晶體析出……請回答下列問題：

(1)裝置的連接順序是：a接_______；_______接_______；b接_______。

(2)A中常選用的固體反應物為，D中應選用的液體為，B中發(fā)生反應的化學方程式為

_______________________________________________。

(3)第二步驟中必須先讓_________________裝置發(fā)生反應。

(4)C中用球形干燥管而不用直導管，其作用是________________________，C中廣口瓶內(nèi)產(chǎn)生固體的總化學方程式為_____________________________________________________。

(5)第四步中分離出NH₄Cl晶體的操作是___________；所得的NH₄Cl晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO₃約占5%—8%)，請設計一個簡單的實驗證明所得固體的成分大部分是NH₄Cl。簡要寫出操作和現(xiàn)象：_________________________________________________。

Answer 1

(1)f  e  d  c

(2)塊狀石灰石  飽和NaHCO₃溶液  CaO+NH₃·H₂O====Ca(OH)₂+NH₃↑

(3)B

(4)防倒吸  CO₂+NH₃+NaCl+H₂O====NaHCO₃↓+NH₄Cl

(5)過濾  取少量固體放入試管中加熱，固體大部分消失，在試管口又有較多的固體凝結(jié)

解析：“侯氏制堿法”的實驗原理是：CO₂+NH₃+H₂O+NaCl====NaHCO₃↓+NH₄Cl，即制堿過程中所需的兩種氣體是CO₂和NH₃，實驗室用塊狀石灰石和稀鹽酸反應產(chǎn)生CO₂，用濃氨水和CaO或NH₄Cl和堿石灰混合制NH₃。NH₃極易溶于水，而CO₂在水中的溶解度不大，為使CO₂能更多地溶于水與NaCl反應，可先使NH₃溶于水達飽和，使溶液呈堿性，這會使酸性氧化物更多地被溶解吸收。因NH₃極易溶于水，故要考慮到NH₃的倒吸問題。設計實驗證明固體大部分是NH₄Cl時，首先應想到NH₄Cl的性質(zhì)：加熱易分解，冷卻又化合，故可圍繞此性質(zhì)來設計實驗。