Question

【題目】1941年，侯德榜(如圖)向氨水(NH3·H2O)中通入足量的二氧化碳，再向所得的溶液中加入NaCl使其溶解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在常溫下析出一種白色固體。

[提出問題]析出的白色固體是什么?

[進(jìn)行猜想]①NH4Cl；②(NH4)2CO3；③NH4HCO3；④Na2CO3；⑤NaHCO3

[收集證據(jù)]佐證一：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)析出的白色固體是上述猜想中的哪一種物質(zhì)？首先向白色固體中滴加氫氧化鈉溶液，并微熱，沒有察覺到(1)___________現(xiàn)象，說明不是銨鹽。

當(dāng)檢驗(yàn)是哪種鈉鹽時(shí)，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。取過量的碳酸鈉、碳酸氫鈉和析出的白色粉末三種物質(zhì)，分別裝在相同的三個(gè)氣球中，再將癟氣球系緊在裝有等量的鹽酸的試管口上，并做如下實(shí)驗(yàn)(如圖)

B和C產(chǎn)生的氣體體積相等，該氣體是(2)_______，則侯德榜實(shí)驗(yàn)中，析出的白色粉末的是(3)_________。

佐證二：查找上述五種物質(zhì)在常溫下的溶解度資料是：

①NH4Cl	②(NH4)2CO3	③NH4HCO3	④Na2CO3	⑤NaHCO3
37.2g	100g	21.7g	21.5g	9.6g

通過溶解度分析判斷，析出的白色固體與上述實(shí)驗(yàn)判斷的物質(zhì)相同。

[反思交流] 1.通過溶解度判斷析出的物質(zhì)也是(3)的結(jié)論，理由是(4)______________；

2.在化肥中沒有碳酸銨，原因之一是碳酸銨在空氣中，吸收某些成分會(huì)變成碳酸氫銨。反應(yīng)方程式為(5)_____。

3.侯德榜實(shí)驗(yàn)析出一種白色固體，過濾出固體，得到濾液。要檢驗(yàn)濾液中含有Cl—和CO32—，你檢驗(yàn)的方法是 (6)________。

Answer 1

【答案】有氣泡并聞到(刺鼻的)氨味(臭味)； CO2(二氧化碳)； NaHCO3(碳酸氫鈉)； (常溫下,比較溶解度知)，碳酸氫鈉的溶解度最小，最先析出； (NH4)2CO3+H2O+CO2==2NH4HCO3； 取濾液，向其中滴加過量的硝酸鈣(硝酸鋇)至不再產(chǎn)生沉淀，(過濾出沉淀，向?yàn)V液)再加入硝酸銀后又產(chǎn)生白色沉淀[先加稀硝酸至不再產(chǎn)生氣泡(不考慮碳酸氫根干擾)，后加硝酸銀又產(chǎn)生沉淀]

【解析】

（1）氫氧化鈉與銨鹽在加熱時(shí)反應(yīng)生成氨氣，氨氣有刺激性氣味，故向白色固體中滴加氫氧化鈉溶液，并微熱，沒有察覺到有氣泡并聞到(刺鼻的)氨味(臭味)現(xiàn)象，說明不是銨鹽。

（2）碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)都生成二氧化碳。

（3）B和C產(chǎn)生的氣體體積相等，說明侯德榜實(shí)驗(yàn)中，析出的白色粉末的是碳酸氫鈉。

（4）常溫下比較五種物質(zhì)的溶解度可知，碳酸氫鈉的溶解度最小，最先析出，所以通過溶解度判斷析出的物質(zhì)也是(3)的結(jié)論；

（5）碳酸銨在空氣中，吸收二氧化碳和水會(huì)變成碳酸氫銨，反應(yīng)方程式為：(NH4)2CO3+H2O+CO2==2NH4HCO3。

（6） Cl－和CO32－都能與硝酸銀中的銀離子生成白色沉淀，CO32－與鈣離子或鋇離子產(chǎn)生白色沉淀，故應(yīng)先檢驗(yàn)并除去CO32－，再檢驗(yàn)Cl－。檢驗(yàn)的方法是：取濾液，向其中滴加過量的硝酸鈣(硝酸鋇)至不再產(chǎn)生沉淀，(過濾出沉淀，向?yàn)V液)再加入硝酸銀后又產(chǎn)生白色沉淀[先加稀硝酸至不再產(chǎn)生氣泡(不考慮碳酸氫根干擾)，后加硝酸銀又產(chǎn)生沉淀]。