Question

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示为下图所示

(1)氨气的电子式___________，副产品的一种用途为____________ 。

(2)上述流程中 X 物质的结构式________。

(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水中，再加______。

(4)如图是在实验室中模拟“氨碱法”制取NaHCO₃的部分装置。

完成下列填空：

仔细观察两只通气导管内所处的位置，由此推断：

气体 a 为_____，气体 b 为_________；两者的通入次序为__________________。 为防止尾气污染，c 中可放入蘸_____溶液的脱脂棉。

(5)气体 a 与 b 均可用如图装置进行制备。 当锥形瓶中固体为生石灰时，分液漏斗中应盛放_________。 用该装置制备另一种气体的方法是：__________(用离子方程式表示)。

(6)反应过程中可以看到装置饱和食盐水中有晶体逐渐析出，写出相关反应的化学方程式：________________________________。

(7)反应过程中采用水浴加热，其优势是____________。水浴温度维持在 42℃左右，温度过低，反应速率太慢，不利于晶体析出；温度过高，____________，也不利于晶体析出。

(8)反应结束后，将热水浴换成冰水浴，冷却 15min 左右再进行过滤，目的是：____。

(9)得到的NaHCO₃晶体中会含有少量 NaCl 杂质，可采用如下方法进行纯度测定：

该试样中NaHCO₃的质量分数为_____。

Answer

做化肥 O=C=O 硝酸酸化的硝酸银溶液，观察产生白色沉淀 氨气 二氧化碳 先通 a 再通 b 硫酸 浓氨水 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 加热平稳，便于控制温度 产物溶解度高 降低碳酸氢钠溶解度，增加碳酸氢钠的析出率，提高产率 94％

【解析】

(3)根据联合制碱法的原料为氨气、二氧化碳和饱和氯化钠，反应式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓；主要的副产物为氯化铵，检验氯离子的方法为用硝酸酸化的硝酸银来检验；

(4)根据气体的溶解性分析，氨气易溶于水，二氧化碳溶于水；氨气为碱性气体，用酸吸收；

(7) 水浴加热能使加热平稳，便于控制温度；温度过高，碳酸氢钠溶解度大，不利于产品的析出；

(9) 最终的晶体为碳酸氢钠分解产生的氯化钠和原样品中的氯化钠，故用化学反应的关系式计算碳酸氢钠分解产生的氯化钠质量，逆推出试样中NaHCO3的质量，从而求得质量分数。

(1) 氨气的电子式：；联合制碱法的化学反应式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，故副产物为氯化铵，氯化铵可用来制作化肥；故答案为：；做化肥；

(2) 煅烧炉中发生的反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物，可以循环利用，故X为CO2，结构式为：O=C=O；故答案为：O=C=O；

(3) 检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子，可以用硝酸酸化的硝酸银，观察到若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在，故答案为：用硝酸酸化的硝酸银，观察产生白色沉淀；

(4)氨气极易溶于水，二氧化碳溶于水，溶解度相对较小，为有利于二氧化碳的溶解，则通二氧化碳的导气管伸入液面之下，且先通入氨气，形成碱性溶液，吸收二氧化碳；氨气不能排放空气中，用稀硫酸吸收；故答案为：氨气；二氧化碳；先通a再通b；稀硫酸；

(5)图2装置为固液不加热型，制备氨气时，可选用向浓氨水中加生石灰的方式制取；制备二氧化碳时，可选用向大理石中加稀盐酸的方式制取，发生的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，故答案为：浓氨水；CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；

(6)饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

(7)水浴加热有利于加热平稳，便于控制温度；水浴温度维持在42℃左右，温度过低，反应速率太慢，不利于晶体析出；温度过高，产物的溶解度大，不利于晶体析出；故答案为：加热平稳，便于控制温度；产物溶解度高；

(8)碳酸氢钠的溶解度随温度的降低而降低，反应结束后，将热水浴换成冰水浴，冷却15min左右再进行过滤，目的是增加碳酸氢钠的析出率，提高产率；故答案为：增加碳酸氢钠的析出率，提高产率；

(9)设样品中NaHCO3、NaCl的质量分别为x、y，则x+y=8.060，加盐酸，反应得到氯化钠水和二氧化碳， ，通过反应得到的氯化钠质量为：，最终的晶体为碳酸氢钠反应产生的氯化钠和原样品中的氯化钠总质量为5.765g，则 +y=5.765，联合两式解得x=7.56g，该试样中NaHCO3的质量分数为；故答案为：94%。