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(xiàn)。他利用NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl等物質(zhì)溶解度的差異，以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO₃，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。以下A、B、C、D四個裝置可組裝成實驗室模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO₃的實驗裝置。裝置中分別盛有以下試劑：B：稀硫酸C：鹽酸、碳酸鈣D：含氨的飽和食鹽水、水

四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100 g水)表

溫度 溶解度 鹽	0 ℃	10 ℃	20 ℃	30 ℃	40 ℃	50 ℃	60 ℃	100 ℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH4HCO3	11.9	15.8	21.0	27.0	—①	—	—	—
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	—
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

(說明：①＞35 ℃ NH₄HCO₃會有分解)

請回答以下問題：

(1)裝置的連接順序應(yīng)是__________(填字母)。

(2)A裝置中盛放的試劑是__________，其作用是__________。

(3)在實驗過程中，需要控制D溫度在30—35 ℃，原因是________________________。為了便于控制此溫度范圍，采取的加熱方法為____________________________________。

(4)反應(yīng)結(jié)束后，將錐形瓶浸在冷水中析出NaHCO₃晶體的原因是____________________

_____________________。用蒸餾水洗滌NaHCO₃晶體的目的是除去____________雜質(zhì)(以化學(xué)式表示)。

(5)測試純堿產(chǎn)品中NaHCO₃含量的方法是：準(zhǔn)確稱取純堿樣品W g，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加1—2滴酚酞指示劑，用物質(zhì)的量濃度為c mol·L^-1的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色(指示＋H^＋反應(yīng)的終點)，所用HCl溶液體積為V₁ mL，再加1—2滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定溶液由黃變橙，所用HCl溶液體積為V₂ mL。寫出純堿樣品中NaHCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式：NaHCO₃(%)＝_______________________________。

Answer 1

(1)CADB

(2)NaHCO₃  除HCl

(3)反應(yīng)速率高  水浴

(4)降低溫度NaHCO₃溶解度降低  NaCl、NH₄HCO₃、NH₄Cl

(5)8.4(cV₂-cV₁)/W

解析：(1)C中產(chǎn)生的CO₂混有HCl，在通入D之前應(yīng)先除去，連接順序為CADB。(2)A中盛飽和NaHCO₃溶液以除去HCl。(3)控制D溫度在30—35 ℃，可以加快反應(yīng)速率。(4)析出的NaHCO₃晶體中含少量NH₄Cl、NaCl、NH₄HCO₃，應(yīng)用蒸餾水洗滌以除去。

(5)Na₂CO₃+HClNaHCO₃+NaCl

                               cV₁

NaHCO₃+HClNaCl+CO₂↑+H₂O

    cV₂

所以n(NaHCO₃)=(cV₂-cV₁)×10^-3 mol

純堿中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=