Question

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl等物质溶解度的差异，以食盐、氨气、二氧化碳等为原料制得NaHCO₃，进而生产出纯碱。以下A、B、C、D四个装置可组装成实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的实验装置。装置中分别盛有以下试剂：B：稀硫酸  C：盐酸、碳酸钙  D：含氨的饱和食盐水、水

四种盐在不同温度下的溶解度（g/100 g水）表

(说明：①＞35 ℃ NH₄HCO₃会有分解）

请回答以下问题：

（1）装置的连接顺序应是_________________________（填字母）。

（2）A装置中盛放的试剂是_________，其作用是____________________________________。

（3）在实验过程中，需要控制D温度在30—35 ℃，原因是___________________________。为了便于控制此温度范围，采取的加热方法为____________________________________。

（4）反应结束后，将锥形瓶浸在冷水中，析出NaHCO₃晶体的原因是____________。用蒸馏水洗涤NaHCO₃晶体的目的是除去___________________________杂质（以化学式表示）。

（5）将锥形瓶中的产物过滤后，所得的母液中含有______________（以化学式表示），可加入氯化氢，并进行_________操作，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH₄Cl。

（6）测试纯碱产品中NaHCO₃含量的方法是：准确称取纯碱样品W g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1—2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c( mol·L^-1)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示+H⁺====反应的终点），所用HCl溶液体积为V₁ mL，再加1—2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液总体积为V₂ mL。写出纯碱样品中NaHCO₃质量分数的计算式：w(NaHCO₃)=_________________。

Answer 1

（1）CADB                                             

（2）饱和NaHCO₃溶液  除去CO₂中的HCl

（3）温度超过35 ℃，碳酸氢铵开始分解，温度太低，反应速率降低，不利于反应进行。  水浴加热

（4）NaHCO₃的溶解度最小  NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃

（5）NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃?结晶

解析：（1）制气装置本着发生—净化—收集—尾气处理的一般顺序原则，排出C—A—D—B的顺序。

（2）饱和NaHCO₃溶液，作用是除去CO₂中的HCl。

（3）温度超过35 ℃，NH₄HCO₃开始分解，温度太低，反应速率降低，不利于反应进行。

当受热温度低于100 ℃，且需较恒定温度，为了便于控温，常采用水浴加热。

（4）NaHCO₃的溶解度最小

（5）加HCl，除去,同时根据NaCl、NH₄Cl的溶解度受温度影响，变化不同，可采用结晶法分离NaCl和NH₄Cl。

（6）整个过程是连续滴定的，V₂ mL中包括Na₂CO₃ NaHCO₃H₂CO₃，所以原NaHCO₃在被滴定过程中耗用HCl量为（V₂-2V₁） mL。

从而得计算式为：

×100%