题目内容

7．某校课外小组模拟工业制备纯碱并测定纯碱的纯度，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验．

（1）已知碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和CO2，由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有坩埚、坩埚钳．
（2）甲组同学利用图1装置制备碳酸氢钠：
①图中装置的连接方法为a接d，b接e，f接c．
②装置D中试剂瓶内发生的化学反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl．
③实验中要求通入的NH3过量之后再通入CO2气体，检验通入的NH3已过量的实验操作是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口f，若有白烟生成，说明氨气过量（或用湿润的红色石蕊试纸靠进管口f，若试纸变蓝，说明氨气过量）．
（3）已知实验中得到的Na2CO3中常含有少量NaCl．乙组设计如图2所示装置来测定Na2CO3的含量．
①检验装置F气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后静置，若液面不下降，说明装置不漏气．
②装置E中的试剂NaOH，装置G的作用干燥CO2．
③以上实验装置存在明显缺陷，该缺陷导致测定结果偏高，该缺陷为装置H后缺少盛有碱石灰的干燥装置．

分析 （1）加热混合固体需要在坩埚中进行，还需要用坩埚钳取用坩埚；
（2）①氨气极易溶于水，需要防止倒吸，所以通入氨气的导管应该稍稍接触液面，即b连接e；
②根据操作过程，向氨化后饱和食盐水中通入二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠和NH4Cl；
③根据检验氨气的采用方法解答；
（3）①检验装置F气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后，利用压强变化和液面变化分析判断；
②实验装置中会残留部分二氧化碳，影响H中二氧化碳质量的测定，需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入H中被吸收，空气中含有二氧化碳，故应先用氢氧化钠溶液吸收，防止影响二氧化碳的测定；浓硫酸具有吸水性，能够吸收二氧化碳中的水分；
③H后缺少吸收空气中二氧化碳和水的装置，则空气中的二氧化碳和水蒸气被装置H吸收，称量质量增大，Na2CO3的含量将偏高．

解答 解：（1）由碳酸氢钠制备纯碱的过程中，需要将混合固体放在坩埚中加热，所以用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还缺少坩埚和坩埚钳，
故答案为：坩埚、坩埚钳；
（2）①操作过程，向氨化后饱和食盐水中通入二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠，氨气极易溶于水，应该将D中通氨气导管末端刚刚接触液面，所以
a接d、b接e、f接c，
故答案为：d；e；
②向氨化后饱和食盐水中通入二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠和NH4Cl，反应的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；
③检验氨气通常采用的方法有：蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气有白烟生成，氨气遇到湿润的红色石蕊试试纸变蓝，所以该实验中检验方法为：用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口f，若有白烟生成，说明氨气过量（或用湿润的红色石蕊试纸靠进管口f，若试纸变蓝，说明氨气过量），
故答案为：用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口f，若有白烟生成，说明氨气过量（或用湿润的红色石蕊试纸靠进管口f，若试纸变蓝，说明氨气过量）；
（3）①检验装置F气密性的方法为：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后，若漏斗中与试剂瓶中的液面差保持不再变化，证明装置气密性完好，
故答案为：液面不下降；
②实验装置中会残留部分二氧化碳，影响H中二氧化碳质量的测定，需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入H中被吸收，空气中含有二氧化碳，故应先用氢氧化钠溶液吸收，防止影响二氧化碳的测定；从装置F产生的二氧化碳气体中会有水，影响测定结果，需要用装置G干燥二氧化碳，减小测定误差，
故答案为：NaOH溶液；干燥CO2；
③装置H直接与空气相连，则空气中的二氧化碳和水蒸气被装置H吸收，导致H装置的称量质量增大，测定的Na2CO3的含量将偏高，所以该装置的缺陷是装置H后缺少盛有碱石灰的干燥装置，
故答案为：装置H后缺少盛有碱石灰的干燥装置．

点评 本题考查了纯碱工业的生成原理及其应用，题目难度中等，明确实验目的及化学实验基本操作方法为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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