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、NH3、CO2为原料先制得NaHCO3，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，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。
（1）乙装置中的试剂是_________________。
（2）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。
（3）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是____________________。
（4）下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据（g/100 g 水）：
0 ℃ | 10 ℃ | 20 ℃ | 30 ℃ | 40 ℃ | 50 ℃ | |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 |
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：____________。
（5）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a g。再将晶体加热到质量不再变化时，称量所得粉末质量为m g。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，向溶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，向溶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NaHCO3溶液 a NH3 增大气体与溶液接触面积，提高CO2 吸收率 温度越低碳酸氢钠的溶解度越小，便于析出 a 
%
【解析】
（1）根据装置图，甲装置制备CO2，制取的CO2中混有HCl和水蒸气，HCl能与碳酸氢钠发生反应，乙装置的作用是除去CO2中混有的HCl，即乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液；
（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，CO2能溶于水，为了增大CO2的利用，先通NH3，为防止倒吸，导管不能插入液面以下，因此a管通入氨气；
（3）改动后CO2与溶液的接触面积增大，提高了CO2的吸收率；
（4）通过图表信息可知，温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，且比氯化钠和氯化铵都低，便于碳酸氢钠的析出，即原因是温度越低碳酸氢钠的溶解度越小，便于析出；
（5）①根据题干，碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、CO2、H2O，Na2CO3与CaCl2发生反应CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl，向溶液继续加入CaCl2，如果没有沉淀产生，说明所加CaCl2过量，故a正确；
②反应的化学方程式为①2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，②Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+H2O+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；据此列方程：
，解得x=
，所以碳酸氢钠的质量分数为
×100%=
。
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