Question

2016年8月，媒体以“用十几块钱的小苏打饿死了癌细胞”为题报道了小苏打在治疗癌症的作用，报道有曲解的成分，但小苏打在治疗癌症的方法中确实功不可没。

在实验室中模拟工业制取NaHCO₃的实验步骤如下：

第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。

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

第三步：分离C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)下图所示装置的连接顺序：a接________；________接________；b接________(填接口编号)。

(2)A中常选用的固体反应物为_______；D中应选用的液体为________。

(3)第二步中让___________装置先发生反应。

(4)C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是__________________；装有无水CaCl₂的U形管的作用是__________________。

(5)第三步分离出NaHCO₃固体的操作是________。

(6)第四步中所加固体粉末化学式为______________。所得的晶体中常含有少量的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______________________________。

Answer

f e d c 石灰石或大理石或块状CaCO3 饱和碳酸氢钠溶液或饱和NaHCO3溶液 B 防止倒吸 吸收多余的NH3，防止污染空气 过滤 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

【解析】（1）向饱和氯化钠溶液中通入足量的二氧化碳与氨气反应生成NaHCO3沉淀，则装置A产生CO2，装置B产生NH3，装置D除去二氧化碳中的HCl，二氧化碳与氨气通入C中，其中氨气应防止倒吸，则b接c，故a接f、e接d；
（2）A装置是制备二氧化碳气体的反应，所以固体为CaCO3用块状石灰石，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢，若不除去碳酸氢钠难以形成，所以应用饱和碳酸氢钠溶液除去；
（3）候氏制碱方法是利用氨气溶解性大极易溶解于水，二氧化碳气体水中溶解性较小，实验饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳气体；实验操作过程中，应让B装置先发生反应，故答案为B；
（4）氨气极易溶于水，用直导管向饱和氯化钠溶液中通入氨气，容易发生倒吸，C中用球形干燥管球形部分液面上升慢起缓冲作用，可以防止倒吸；装有无水CaCl2的U形管的作用吸收多余的NH3；
（5）分离NaHCO3固体和液体用过滤的方法；
（6）第四步中为了析出氯化铵晶体，则向滤液中加入适量的NaCl粉末，提高氯离子浓度，使NH4Cl晶体析出；所得的氯化铵晶体中常含有少量的氯化钠和碳酸氢钠（约占5%～8%），设计简单的实验证明所得固体的成分大部分是氯化铵，是利用氯化铵的分解产物为气体，温度降低氨气和氯化氢气体会重新生成固体氯化氨，方法为：取少量样品于试管中，用酒精灯加热，看到试管上端有白烟生成（或试管口有白色晶体），最后剩余极少量的固体，从而证明所得固体的成分大部分是氯化铵。