Question

4．2016年8月国际期刊eLife上发表了浙江医科大学第二医院和浙江大学肿瘤研究的晁明和胡汛     等人的一片论文，引发轰动．媒体以廉价的小苏打协助饿死了癌细胞予以报道．在实验室中模拟工业     制取NaHCO₃的实验步骤如下：
第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品．
第二步：先让某一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解，再通入另一装 置中产生的气体，片刻后，C中出现固体．继续向C中通入两种气体，直到不再有固体产生．
第三步：分离C中所得的混合物，得到NaHCO₃固体．
第四步：向滤液中加入适量的某固体粉末，有NH₄Cl晶体析出．
（1）图所示装置的连接顺序是：a接f；e接d；b接c（填接口编号）

（2）检查A装置气密性的具体操作是关闭弹簧夹，通过长颈漏斗往试管中加水，使长颈漏斗中的水面高于试管中的睡眠，静置片刻，漏斗内水面不下降，说明A装置气密性良好．
（3）A中常选用的固体反应物为块状石灰石；D中应选用的液体为饱和NaHCO₃溶液．
（4）装有无水CaCl₂的U形管的作用是吸收多余的NH₃．
（5）第四步所得的晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO₃（约占5%～8%），请设计一个简单实验，不使用其他任何试剂，证明所得晶体大部分是NH₄C1．简要写出操作和现象取少量样品于试管中，用酒精灯加热，看到试管上端有白烟生成（或试管口有白色晶体），最后剩余极少量的固体，从而证明所得固体的成分大部分是氯化铵．

Answer 1

分析 （1）根据装置A制取CO₂，装置B制取NH₃，装置D除去二氧化碳中的HCl，二氧化碳与氨气通入C中应防止倒吸，据此分析连接仪器装置；
（2）检查A装置气密性的具体操作是关闭弹簧夹，通过长颈漏斗往试管中加水，使长颈漏斗中的水面高于试管中的睡眠，静置片刻，漏斗内水面不下降，说明A装置气密性良好；
（3）A装置是制备二氧化碳气体一般用碳酸钙和盐酸反应生成，B是制取氨气装置，二氧化碳气体中含有氯化氢气体，会影响碳酸氢钠的生成，D为装置除杂可以用饱和碳酸氢钠溶液；
（4）装有无水CaCl₂的U形管的作用吸收多余的NH₃；
（5）氯化铵晶体中常含有少量的氯化钠和碳酸氢钠，实验证明所得固体的成分大部分是氯化铵，是利用氯化铵的性质，受热生成氯化氢和氨气气体，在试管口处温度降低重新生成固体氯化铵分析判断．

解答 解：（1）足量的CO₂与NaOH反应生成NaHCO₃，装置A产生CO₂，装置B产生NH₃，装置D除去二氧化碳中的HCl，二氧化碳与氨气通入C中应防止倒吸，则b接c，故a接f、e接d，
故答案为：f；e；d；c；
（2）检查A装置气密性的具体操作是关闭弹簧夹，通过长颈漏斗往试管中加水，使长颈漏斗中的水面高于试管中的睡眠，静置片刻，漏斗内水面不下降，说明A装置气密性良好；
故答案为：关闭弹簧夹，通过长颈漏斗往试管中加水，使长颈漏斗中的水面高于试管中的睡眠，静置片刻，漏斗内水面不下降，说明A装置气密性良好；
（3）石A装置是制备二氧化碳气体的反应，所以固体为CaCO₃用块状石灰石，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢，若不除去碳酸氢钠难以形成，所以应用饱和碳酸氢钠溶液或饱和氯化钠溶液除去；
故答案为：块状石灰石；饱和NaHCO₃溶液；
（4）装有无水CaCl₂的U形管的作用吸收多余的NH₃；
故答案为：吸收多余的NH₃；
（5）步骤④中所得的氯化铵晶体中常含有少量的氯化钠和碳酸氢钠（约占5%～8%），设计简单的实验证明所得固体的成分大部分是氯化铵，是利用氯化铵的分解产物为气体，温度降低氨气和氯化氢气体会重新生成固体氯化氨，方法为：取少量样品于试管中，用酒精灯加热，看到试管上端有白烟生成（或试管口有白色晶体），最后剩余极少量的固体，从而证明所得固体的成分大部分是氯化铵；
故答案为：取少量样品于试管中，用酒精灯加热，看到试管上端有白烟生成（或试管口有白色晶体），最后剩余极少量的固体，从而证明所得固体的成分大部分是氯化铵．

点评 本题考查了实验制备碳酸氢钠的过程分析和装置作用判断，掌握候氏制碱的反应原理和反应特征是解题关键，熟练掌握工业制备流程和注意问题，能顺利解决问题，侧重于考查学生的实验探究能力，题目难度中等．