Question

【題目】碳酸氫鈉廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)、實驗和日常生活中。某課外小組同學(xué)通過查閱資料對碳酸氫鈉的性質(zhì)和制法進(jìn)行了系列實驗，請你參與探究。

（1）向NaHCO3溶液滴加MnCl2溶液生成沉淀MnCO3，離子方程式為______。

（2）向NaHCO3溶液加入少量的鎂粉，觀察到有氣體和白色沉淀生成，則該氣體一定是______（填化學(xué)式），白色沉淀可能是：①MgCO3；②Mg(OH)2；③Mg2(OH)2CO3。欲證明白色沉淀為②，簡單的實驗方法為______（操作、現(xiàn)象和結(jié)論）。

（3）電解Na2CO3溶液制NaHCO3的原理如圖—1所示．

①電解初期，電解池中總反應(yīng)方程式為______。

②若電解過程中透過交換膜的Na+為 0.4 mol，則陽極收集到 O2_____L（標(biāo)況）。

③電解后期溶液中的含碳微粒逐漸減少，此階段陽極反應(yīng)式為______。

（4） “侯氏制堿法”的原理是： NaCl+NH3+ CO2+H2O= NaHCO3+NH4Cl，模擬該制法的部分裝置如圖—2所示．

① 正確的操作是______（填序號）。

A．a(chǎn)通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰

B．a(chǎn)通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉

C．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰

D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉

② 水槽中的冷水起降溫作用，這樣有利于______。

Answer 1

【答案】 2HCO3-+ Mn2+= MnCO3↓+ CO2↑+ H2O H2 取少量固體加稀硫酸，將產(chǎn)生的氣體通入石灰水中，若溶液仍澄清，則固體為 Mg(OH)2；（其它合理答案均給分） 4Na2CO3 +6H2O=4NaHCO3 + 4NaOH + O2↑+2H2↑ 2.24 L 4HCO3- — 4e- = 4CO2↑+O2↑+ 2H2O b 氣體的溶解和 NaHCO3的析出

【解析】（1）HCO3—存在弱電離平衡，Mn2+與電離產(chǎn)生的碳酸根結(jié)合難溶性的MnCO3，促進(jìn)HCO3—電離，酸性增強(qiáng)，氫離子再與HCO3—反應(yīng)生成二氧化碳和水。2HCO3-+ Mn2+= MnCO3↓+ CO2↑+ H2O；（2）鎂粉具有強(qiáng)還原性，向NaHCO3溶液加入少量的鎂粉，只有氫元素被還原為氫氣， 要證明白色沉淀是Mg(OH)2，可以比較它們組成的上差別，即沒有碳酸根。取少量固體加稀硫酸，若沒有氣體產(chǎn)生則固體為 Mg(OH)2；（其它合理答案均給分）；（3）①根據(jù)圖17-1進(jìn)出物質(zhì)變化、化合價變化，可判斷電解初期，陽極產(chǎn)生氧氣，碳酸根電解轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟涓�，陰極由水得電子產(chǎn)生氫氣，則總反應(yīng)方程式為：4Na2CO3 +6H2O=4NaHCO3 + 4NaOH + O2↑+2H2↑ ， ②若電解過程中透過交換膜的Na+為 0.4 mol，即轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，產(chǎn)生0.1mol O2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24 L； ③隨著碳酸氫根離子濃度增大，依據(jù)電解后期溶液中的含碳微粒逐漸減少的事實，碳酸氫根失電子（負(fù)2價氧失電子生成氧氣，陽極反應(yīng)式為：4HCO3- — 4e- = 4CO2↑+O2↑+ 2H2O；（4）為了促進(jìn)生成更多的碳酸氫根離子，應(yīng)先通氨氣，再通二氧化碳?xì)怏w，而氨氣極易溶解于水，為防止倒吸，不能將氨氣直接通入溶液中，故選B；水槽中的冷水起降溫作用，這樣有利于氣體的溶解，促進(jìn)反應(yīng)增大NaHCO3的質(zhì)量且NaHCO3在低溫下溶解度小，有利于其析出。