碳酸钠、碳酸氢钠是日常生产生活中常用的两种盐。在实验室中制取NaHCO3的方法有...

碳酸钠、碳酸氢钠是日常生产生活中常用的两种盐。在实验室中制取NaHCO3的方法有多种。请

依据下列方法回答问题：

方法一：模拟工业“侯氏制碱法”制取：（原理NaCl+H2O+CO2+NH3 = NaHCO3↓+NH4Cl)

第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装人药品。

第二步：让某一装置先发生反应，直到产生的气体不能再在Ⅲ中溶解，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，Ⅲ中出现固体。继续向Ⅲ中通入两种气体，直到不再有固体产生。

第三步：分离Ⅲ中所得的混合物，得到NaHCO3固体。

第四步：向滤液中加入适量的某固体粉末，有NH4Cl晶体析出。

(1)图中所示装置的连接顺序是：a接f；e接________；b接_________（填接口编号)。

(2)I中盛放稀盐酸的仪器名称是_____________，IV中应选用的液体为________________。

(3)第二步中让_____________ (填序号）装置先发生反应。

(4)第四步中所加固体粉末为________。所得的晶体中常含有少置的NaCl和NaHCO3(约占5%~8%)，请设计一个简单的实验，不使用其他任何试剂，证明所得晶体大部分是NH4Cl。简要写出操作和现象______________________。

方法二：把CO2通人饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3。装置如下图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

(5)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用_________________。

(6)当C中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（取一定量的固体，配成溶液作为样液，其余固体备用）：

①方案1：取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合，出现白色沉淀。

实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是________________。

②方案2：取样液与BaCl2溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生。

实验小组认为固体中存在NaHCO3,其离子方程式是________________。

d c II 饱和碳酸氢钠溶液 NaCl 取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结。 CO2在水中存在平衡：CO2+H2OH2CO3HCO+H+，有H2SO4存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO2在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体。 Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca(OH)2溶液发生反应生成白色沉淀，无法确定固体的成分中是否含有NaHCO3。 2HCO+Ba2+ = BaCO3↓+ CO2↑+H2O NaOH + CO2 = NaHCO3； Ca(HCO3)2+ NaOH== NaHCO3+ CaCO3 +H2O 其它合理方法均可。【解析】本题考查实验设计方案的评价，（1）装置I是制备CO2，装置II制备氨气，因为氨气极易溶于水，为防止倒吸，因此b接c，制出的CO2中混有HCl，必须除去，因此a接f，e接d；（2）盛放稀盐酸的装置是长颈漏斗，除去CO2中的HCl，常通过饱和碳酸氢钠溶液，即装置IV中盛放饱和NaHCO3溶液；（3）因为CO2在水中的溶解度小，氨气极易溶于水，且水溶液显碱性，为充分利用CO2，减少浪费，因此先通NH3，让装置II先反应；（4）第四步中加固体NaCl，让NH4Cl晶体析出；具体操作是：取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结；（5）CO2在水中存在平衡：CO2+H2OH2CO3HCO3－+H+，有H2SO4存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO2在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体；（6）①Ca(OH)2与Na2CO3反应：Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH，碳酸氢钠与Ca(OH)2反应：Ca(OH)2＋NaHCO3=CaCO3↓＋H2O＋NaOH，两个都会产生沉淀，因此Na2CO3对NaHCO3检验产生干扰；②沉淀是BaCO3，气体是CO2，因此有2HCO3－＋Ba2＋=BaCO3↓＋CO2↑＋H2O。点睛：侯氏制碱法中CO2虽然溶于水，但在水中的溶解度小，而NH3极易溶于水，且其水溶液显碱性，能提高CO2的利用，减少浪费，因此先通NH3，NH3通入到NaCl溶液中，要防止倒吸，因此b连接c。

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考点分析：

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研究表明，在CuZnO2催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO，反应的热化学方程式如下：

CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H1 平衡常数K1 反应Ⅰ

CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H2 =+41.2kJ•mol-1 平衡常数K2 反应Ⅱ

(1)一定条件下，将n（CO2）: n（H2）=1：1的混合气体充入绝热恒容密闭容器中发生反应。下列事实可以说明反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）已达到平衡的是_______

A 容器内气体密度保持不变 B CO2体积分数保持不变

C 该反应的平衡常数保持不变 D 混合气体的平均相对分子质量不变

（2）研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应的电极反应式是___________________。

（3）反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数K3=____________（用K1和K2表示）。

（4）在恒压密闭容器中，由CO2和H2进行反应I合成甲醇，在其它条件不变的情况下，探究温度对化学平衡的影响，实验结果如图。

①△H1_________0（填“＞”、“＜”或“=”）

②有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________（填标号）。

A．降低反应温度

B．投料比不变，增加反应物的物质的量

C．增大CO2和H2的初始投料比

D．混合气体中掺入一定量惰性气体（不参与反应）

（5）在T1温度时，将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中，容器起始压强为P0，仅进行反应I。

①充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器的压强与起始压强之比为________（用a表示）。

②若经过3h反应达到平衡，平衡后，混合气体物质的量为3.00mol，则该过程中H2的平均反应速率为____________（保留三位有效数字）；平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示，即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数。写出上述反应压力平衡常数KP为____________（用P0表示，并化简）。

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硫酸铅可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂．工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程如下：

已知：①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8，Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5．

②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H＞0

③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的pH值分别为1.9和7．

(I)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH＜1.9，主要目的是 _____________________，反应过程中可观察到淡黄色沉淀，则步骤（1）对应的主要反应的离子方程式为 ____________________________；

(II)步骤（2）所得的滤液A 蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是___________(请用平衡移动原理解释)

(III)上述流程中可循环利用的物质有___________；

(Ⅵ)步骤（4）中反应的离子方程式为_____________________.对滤液C中氯离子的测定可中和后采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−，利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。选用K2CrO4溶液的最好浓度等于 _____________mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。