Question

工業制純堿時，第一步是通過飽和食鹽水、氧和二氧化碳反應，獲得碳酸氫鈉晶體．它的反應原理可以用下面方程式表示：

NH₃＋CO₂＋H₂ONH₄HCO₃

NH₄HCO₃＋NaCl(飽和)NaHCO₃↓＋NH₄Cl

以上反應總結果是放熱反應．請設計一個實驗，用最簡單的實驗裝置模擬實現這一過程，獲得NaHCO₃晶體．可供選擇的實驗用品有：6 mol·L^－1鹽酸、6 mol·L^－1的硫酸、濃氨水、氫氧化鈉、消石灰、石灰石、氯化銨、食鹽、蒸餾水、冰，以及中學化學常用儀器．

(1)畫出實驗裝置示意圖(包括反應時容器中的物質)，并在圖中玻璃容器旁從左至右分別用A，B，C……符號標明．

(2)請寫出在圖上用A，B，C……標明的各玻璃容器中盛放物質的化學式或名稱．

(3)利用本題所提供的實驗用品，如何判斷得到的產品是碳酸氫鈉的結晶，而不是碳酸氫銨或食鹽結晶．

說明：①本題裝置示意圖中的儀器可以用下面的方式表示：

敞開玻璃容器　　　　有塞玻璃容器

玻璃漏斗　　　　分液漏斗

玻璃導管(但應標示出在液面上或液面下)

②鐵架臺、石棉網、酒精燈、玻璃導管之間的聯接膠管等，在示意圖中不必畫出．如需加熱，在需加熱的儀器下方，標以“△”表示．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)如圖所示： 　　(2)A放CaCO3，并由漏斗加入6 mol·L－1鹽酸；B放蒸餾水；C放冰水進行冷卻；D放NaCl的飽和濃氨水溶液，E放6 mol·L－1的硫酸． 　　(3)取少量產品放入試管中，充分加熱至不再產生氣體，若有白色固體剩余，證明不是NH4HCO3．再向白色殘余固體中加入鹽酸，若有氣泡產生證明不是NaCl．故得到的晶體是NaHCO3． 　　思路分析：兩個方程式合并為： 　　H2O＋NaCl＋NH3＋CO2NH4Cl＋NaHCO3↓ 　　原料中已有氨水，我們只需在濃氨水中加入食鹽制成飽和NaCl的濃氨溶液，向其中通入過量CO2即可，因總反應放熱，為利于NaHCO3晶體析出，應采用冰水冷卻．最后宜除去尾氣中會污染空氣的少量氨．可采用加熱和加酸的方法區別碳酸氫鈉、碳酸氫銨、氯化鈉．

提示：

設計實驗要全面考慮，既要考慮題目所給原料、儀器等，更要考慮設計實驗的原理及操作的可行性，最后處理尾氣．