题目内容
【题目】我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献，他以饱和食盐水、
、
为原料先制得
，进而生产出纯碱。回答下列问题：某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计方案实验。一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示
图中夹持、固定用的仪器未画出
。
乙装置中的试剂是___________。丁装置中稀硫酸的作用是_________________。
另一位同学用图中戊装置其他装置未画出进行实验。实验时，须先从______管通入_____气体。
有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是________________。
下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据
水：
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
NaCl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
参照表中数据，请分析丙、戊装置中使用冷却水或者冰水的原因：____________。
该小组同学为了测定丙中所得晶体的碳酸氢钠的纯度假设晶体中不含碳酸盐杂质，将晶体充分干燥后，称量质量为
。再将晶体加热到质量不再变化时，称量所得粉末质量为
。然后进行下图所示实验：
①在操作Ⅱ中，为了判断加入氯化钙溶液是否过量，其中正确的是______填字母。
a.在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向上层清液中继续加入少量氯化钙溶液
b.在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向上层清液中再加入少量碳酸钠溶液
c.在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，取上层清液再加入少量碳酸钠溶液
②所得晶体中碳酸氢钠的纯度为_______________。
【答案】饱和
溶液 吸收未反应挥发出的
增大气体与溶液接触面积，提高
吸收率 温度越低碳酸氢钠溶解度越小，便于析出 a 
【解析】
(1)乙装置中是饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳气体中的氯化氢杂质气体，丁装置中稀硫酸可以吸收剩余氨气防止污染空气；
(2)氨气易溶于水，从制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水分析解答；
(3)分析图可知，装置改动后反应物的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率；
(4)丙、戊装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的饱和溶液，通入二氧化碳气体会发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，温度越低越有利于碳酸氢钠的晶体析出；
(5)测定丙中所得晶体的碳酸氢钠的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质)，将晶体充分干燥后，称量质量为ag，此时为碳酸氢钠粗品质量，操作Ⅰ将晶体加热到质量不再变化时，所得粉末为碳酸钠和杂质，然后溶解，加入氯化钙溶液，氯化钙跟碳酸钠反应生成碳酸钙，将生成的碳酸钙过滤、洗涤、干燥，称量为b g，据此分析解答。
(1)盐酸易挥发，生成的二氧化碳中含有氯化氢，乙装置中的试剂是饱和NaHCO3溶液，用来吸收二氧化碳气体中的氯化氢气体，丁装置中稀硫酸的作用是：吸收未反应挥发出的NH3，故答案为：饱和NaHCO3溶液；吸收未反应挥发出的NH3；
(2)制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以应先通入氨气，所以a端通入氨气，从而保证了从b通入二氧化碳时，二氧化碳被充分反应，故答案为：a；NH3；
(3)装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率，故答案为：增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率；
(4)丙、戊装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的饱和溶液，通入二氧化碳气体会发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，依据图表分析可知温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，所以温度越低越有利于碳酸氢钠的晶体析出，故答案为：温度越低，碳酸氢钠溶解度越小，便于析出；
(5)①为判断滴加的氯化钙溶液过量，可在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，取上层清液再加入少量氯化钙溶液看是否有沉淀生成，故答案为：a；
②反应的化学方程式为①2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，得到的碳酸钙需要经过过滤、洗涤、干燥后方可称量。设样品中碳酸氢钠的质量为x，由上两式可得关系式：2NaHCO3～CaCO3，则
=
，解得：x=
g，碳酸氢钠的质量分数为
×100%=
×100%=
%。
