Question

工业制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氧和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠晶体．它的反应原理可以用下面方程式表示：

NH₃＋CO₂＋H₂ONH₄HCO₃

NH₄HCO₃＋NaCl(饱和)NaHCO₃↓＋NH₄Cl

以上反应总结果是放热反应．请设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现这一过程，获得NaHCO₃晶体．可供选择的实验用品有：6 mol·L^－1盐酸、6 mol·L^－1的硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水、冰，以及中学化学常用仪器．

(1)画出实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)，并在图中玻璃容器旁从左至右分别用A，B，C……符号标明．

(2)请写出在图上用A，B，C……标明的各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称．

(3)利用本题所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐结晶．

说明：①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示：

敞开玻璃容器　　　　有塞玻璃容器

玻璃漏斗　　　　分液漏斗

玻璃导管(但应标示出在液面上或液面下)

②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出．如需加热，在需加热的仪器下方，标以“△”表示．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)如图所示： 　　(2)A放CaCO3，并由漏斗加入6 mol·L－1盐酸；B放蒸馏水；C放冰水进行冷却；D放NaCl的饱和浓氨水溶液，E放6 mol·L－1的硫酸． 　　(3)取少量产品放入试管中，充分加热至不再产生气体，若有白色固体剩余，证明不是NH4HCO3．再向白色残余固体中加入盐酸，若有气泡产生证明不是NaCl．故得到的晶体是NaHCO3． 　　思路分析：两个方程式合并为： 　　H2O＋NaCl＋NH3＋CO2NH4Cl＋NaHCO3↓ 　　原料中已有氨水，我们只需在浓氨水中加入食盐制成饱和NaCl的浓氨溶液，向其中通入过量CO2即可，因总反应放热，为利于NaHCO3晶体析出，应采用冰水冷却．最后宜除去尾气中会污染空气的少量氨．可采用加热和加酸的方法区别碳酸氢钠、碳酸氢铵、氯化钠．

提示：

设计实验要全面考虑，既要考虑题目所给原料、仪器等，更要考虑设计实验的原理及操作的可行性，最后处理尾气．