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    8．在实验室中，可利用碳酸氢钠、氯化钠、氯化铵等物质溶解度的差异，通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶．反应原理可以用以下的化学方程式表示：NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3（晶体）
    依据此原理，欲制得碳酸氢钠晶体，某校学生设计了如图实验装置，其中B装置的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且二者均已达到饱和：

    （1）A装置中所发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，装置C中稀硫酸的作用为吸收从B装置中的试管内逸出的氨气，减少对环境的污染．
    （2）表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据（g/100g水）
    温度/溶解度/盐0℃10℃20℃30℃40℃50℃
    NaCl35.735.836.036.336.637.0
    NaHCO36.98.19.611.112.714.5
    NH4Cl29.433.337.241.445.850.4
    参照表中数据，请分析B装置中使用冰水的原因温度越低碳酸氢钠溶解度越小，便于析出．
    （3）该校学生利用此套装置进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指导教师指出，应在A、B装置之间（填字母）连接一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，作用是除去CO2中混有的HCl气体．
    （4）利用改进后的装置进行实验，在B中的试管内析出了晶体，经必要的操作后得到了一种纯净的晶体．现有下列试剂：盐酸、浓氨水、生石灰、蒸馏水，利用本题所提供的试剂（只限一种）及试管、酒精灯等主要仪器，通过简单实验判断该晶体是碳酸氢钠晶体，而不是碳酸氢铵或食盐晶体，简述操作方法、实验现象及结论：取少量晶体置于试管中，在酒精灯上加热使其充分反应后，还有白色固体剩余，则晶体不是NH4HCO3，且待试管冷却后，向剩余固体中加入适量盐酸，若反应并产生大量气泡，则晶体是NaHCO3，而不是食盐．
    （5）若该校学生进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则NaHCO3的产率为60%．

    分析 （1）A装置是制备二氧化碳气体的装置，是碳酸钙和盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳；C装置稀硫酸是尾气处理装置吸收过量的氨气；
    （2）B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的饱和溶液，通入二氧化碳气体会发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，温度越低越有利于碳酸氢钠的晶体析出；
    （3）通入二氧化碳没有得到碳酸氢钠晶体，是二氧化碳气体中含有氯化氢气体，通入后和氨气反应不能生成碳酸氢钠，所以需要加一个洗气装置用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体；
    （4）碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水、二氧化碳，碳酸氢铵受热分解为氨气、水、二氧化碳，碳酸钠与盐酸反应生成气体，以此设计实验；
    （5）结合NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3计算理论生成碳酸氢钠的质量，结合实际生成的碳酸氢钠的质量计算产率．

    解答 解：（1）A装置是制取二氧化碳气体的装置，是碳酸钙和盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳；反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；C装置稀硫酸是尾气处理装置吸收过量的氨气，防止污染环境；
    故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；吸收从B装置中的试管内逸出的氨气，减少对环境的污染；
    （2）B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的饱和溶液，通入二氧化碳气体会发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，依据图标分析可知温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，所以温度越低越有利于碳酸氢钠的晶体析出；
    故答案为：温度越低碳酸氢钠溶解度越小，便于析出；
    （3）二氧化碳气体中含有氯化氢气体，通入后和氨气反应不能生成碳酸氢钠，所以的不到碳酸氢钠晶体，所以需要在A、B之间加一个洗气装置用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体，
    故答案为：A、B；饱和NaHCO3溶液；除去CO2中混有的HCl气体；
    （4）碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应为：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑，有白色固体碳酸钠剩余，碳酸氢铵（NH4HCO3）受热分解，生成氨气（NH3）、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO2↑+H2O，无固体剩余，所以判断该晶体是碳酸氢钠晶体而不是碳酸氢铵晶体，方法为：取少量晶体置于试管中，在酒精灯上加热使其充分反应后，还有白色固体剩余，则晶体不是NH4HCO3，待试管冷却后，向剩余固体中加入适量盐酸，若反应并产生大量气泡，则晶体是NaHCO3，而不是食盐，
    故答案为：取少量晶体置于试管中，在酒精灯上加热使其充分反应后，还有白色固体剩余，则晶体不是NH4HCO3，且待试管冷却后，向剩余固体中加入适量盐酸，若反应并产生大量气泡，则晶体是NaHCO3，而不是食盐；
    （5）饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，则设理论生成碳酸氢钠为xg，
    NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3（晶体），
                     58.5                           84
                     5.85g                           x
    x=$\frac{84×5.85g}{58.5}$=8.4g，
    实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.4g，
    则碳酸氢钠的产率为$\frac{5.04g}{8.4g}$×100%=60%，
    故答案为：60%．

    点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置的作用、物质的性质为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验设计能力及数据分析计算能力的训练，题目难度不大．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    18．（1）下列反应属于放热反应的是ABDGH；属于吸热反应的是CEF．
    A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2   
    B．氢气在氧气中燃烧
    C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳   
    D．氢氧化钾和硫酸中和      
    E．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应    
    F．氢气还原氧化铜
    G．葡萄糖在人体内氧化分解     
    H．钢铁制品生锈的反应
    （2）在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？
    A．黄铁矿煅烧时要粉碎成细小颗粒固体表面积
    B．夏天的食品变霉，在冬天不易发生该现象温度
    C．同浓度同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢反应物性质
    D．同样大小的石灰石分别在0.1mol•L-1的盐酸和1mol•L-1的盐酸中反应速度不同浓度
    E．熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入MnO2少量很快产生气体催化剂．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．在一定的温度下，在恒容容器中可逆反应A（g）+3B（g）?2C（g）达到平衡的标志是（　　）
    A．3VB（逆）=2VC（正）
    B．容器内气体的平均摩尔质量不再变化
    C．单位时间生成nmolA，同时生成3nmolB
    D．容器内气体的密度不再变化

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用．下列分类标准合理的（　　）
    ①依据分子组成中含有的氢原子的数目，将酸分为一元酸、二元酸等
    ②根据电解质的水溶液导电能力的强弱将电解质分为强电解质和弱电解质
    ③依据反应中能量的变化，将化学反应分为放热反应和吸热反应
    ④依据组成元素的种类，将纯净物分为单质和化合物
    ⑤根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、浊液和胶体．
    A．①②③④B．③④⑤C．③④D．①③④

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）
    A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
    B．1.7 g NH3含有的电子数为NA
    C．标准状况下，11.2 LH2O含有的分子数为0.5 NA
    D．22.4 L氧气含有的分子数为NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．Na2CO3和NaHCO3是两种常见的钠盐．
    （1）用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液置于酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色．
    （2）等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，在相同条件下产生CO2的体积一样多（填“Na2CO3多”，“NaHCO3多”或“一样多”）
    （3）实验室利用如图所示装置进行NaHCO3的受热分解实验．请回答：
    ①加热一段时间后，烧杯中观察到的实验现象是溶液变浑浊．
    ②实验结束时的正确操作是A （填序号）
    A．先将导管从液体中移出，再熄灭酒精灯
    B．先熄灭酒精灯，再将导管从液体中移出
    （4）可用加热方法出去除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠，其反应的化学方程式是2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
    （5）若加热10.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了2.48g，则原混合物中碳酸钠的质量为3.28g．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是（　　）
    A．铝片和稀硫酸反应B．灼热的炭与二氧化碳反应
    C．氢氧化钙与氯化铵反应D．盐酸和氢氧化钠反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    17．下列判断正确的是③④⑤（填序号）．
    ①标准况下，22.4LHCl溶于1L水．盐酸的物质的量浓度为1mol•L-1．
    ②31gNa2O溶于水．配成1L溶液，c（Na2O）=0.5mol•L-1
    ③25gCuSO4•5H2O溶于75g水中，w（CuSO4）=16%．
    ④等物质的量的Na2O和Na2O2溶于足量同等体积的水中，待冷却至室温后所形成的NaOH溶液浓度相同．
    ⑤将78gNa2O2溶于水中，配成1L溶液，所得溶液的质的物质的量浓度为2mol•L-1
    ⑥T℃时，100g饱和食盐水中，含有NaCl的质量为mg，则该温度时，NaCl的溶解度为mg．
    ⑦将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为40%

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列操作能达到预期目的是（　　）
    ①石油分馏时把温度计插入液面以下　
    ②用溴水除去乙烷中混有的SO2气体　
    ③用乙醇与1mol/L的H2SO4混合共热到170℃制取乙烯　
    ④将苯和溴水混合后加入Fe粉制溴苯　
    ⑤将饱和食盐水滴入盛有电石的烧瓶中制乙炔．
    A．①④B．②⑤C．②③④⑤D．①②③④

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