Question

【題目】2016年8月的eLife上發(fā)表了浙江醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院和浙江大學(xué)腫瘤研究所的晁明和胡汛等人的一篇論文。媒體以“用十幾塊錢的小蘇打餓死了癌細(xì)胞”為題予以報(bào)道，報(bào)道曲解了小蘇打的作用，但小蘇打在他們治療癌癥的方法中確實(shí)功不可沒。在實(shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)制取NaHCO3的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①連接好裝置，檢驗(yàn)氣密性，在儀器內(nèi)裝入藥品。

②先讓某一裝置發(fā)生反應(yīng)，直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解，再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體，片刻后，C中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向C中通入兩種氣體，直到不再有固體產(chǎn)生。

③分離C中所得的混合物，得到NaHCO3固體。

④向?yàn)V液中加入適量的NaCl固體粉末，有NH4Cl晶體析出。

（1）下圖所示裝置的連接順序是：a接___，________接__________；b接____（填接口編號(hào)）。___________

（2）A中反應(yīng)的離子方程式為_____________________；B中常選用的液體反應(yīng)物為_______；D中應(yīng)選用的液體為_______。

（3）步驟②讓______裝置先發(fā)生反應(yīng)。

（4）C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管，其作用是________________；裝有無水CaCl2的U形管的作用是_____________________。

（5）步驟③分離出NaHCO3固體的操作是_________。

（6）步驟④中所得的晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO3(約占5％~8％)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的 實(shí)驗(yàn)，不使用其他任何試劑，證明所得晶體大部分是NH4C1。簡(jiǎn)要寫出操作和現(xiàn)象__________________。

Answer 1

【答案】 f e d ，c CaCO3+2H+=Ca2-+H2O+CO2↑ 濃氨水 飽和NaHCO3溶液 B 防止倒吸 吸收多余的NH3 過濾 取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口內(nèi)壁又有較多的固體凝結(jié)

【解析】工業(yè)制取碳酸氫鈉的反應(yīng)為NaCl + CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，即向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳。考慮到氨氣的溶解度過大，需要注意防倒吸，所以要從c口通入氨氣（干燥管防倒吸），從d通入二氧化碳。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳應(yīng)該選用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)，所以裝置為A，考慮到鹽酸揮發(fā)，應(yīng)該先通過飽和碳酸氫鈉溶液（裝置D），除去揮發(fā)的HCl。則裝置B為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣。根據(jù)上述分析得到：

（1）裝置的連接順序?yàn)?/span>：a接f，e接d；b接c。

（2）A中制取二氧化碳的離子方程式為：CaCO3+2H+=Ca2-+H2O+CO2↑。裝置B為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣，選用的方法是將濃氨水滴加到氧化鈣上。D中為飽和碳酸氫鈉溶液，作用是除去揮發(fā)的HCl。

（3）為保證氨氣先通入，所以要先讓B裝置進(jìn)行反應(yīng)。

（4）C中球形干燥管的作用是防止倒吸。無水氯化鈣的作用是吸收氨氣（生成CaCl2·8NH3）。

（5）碳酸氫鈉從溶液中析出，經(jīng)過濾得到固體。

（6）氯化銨受熱會(huì)分解為氨氣和氯化氫氣體，而氯化鈉對(duì)熱穩(wěn)定，碳酸氫鈉受熱分解得到碳酸鈉固體，即如果主體是大量的氯化銨，其受熱分解后固體會(huì)大量減少�？紤]到低溫下氨氣和HCl不共存，反應(yīng)得到NH4Cl固體，所以實(shí)驗(yàn)為：取少量固體放入試管中，加熱，固體大部分消失，在試管口內(nèi)壁又有較多的固體凝結(jié)。