已知NaHCO3低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出

Question

已知NaHCO3低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱．此过程可以表示为：①NaCl （饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl（此反应是放热反应）②2NaHCO3 △ . Na2CO3+CO2↑+H2O现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程，下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液，且二者均达到了饱和．（1）制CO2时为了使反应随开随用，随关随停，上图A方框内应选用以下______装置．简述该装置随关随停的理由______．（2）为使实验能够进行，在B、D方框内补上所需装置，并指明所用试剂（将装置图画在答题纸上）（3）完成第（2）步，该小组检验气密性合格后进行实验，发现析出的晶体非常少，在老师的指导下，他们对某个装置进行了改进，达到了实验目的．你认为他们的改进方法是______．（4）若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46g，假设第二步分解时没有损失，则Na2CO3的产率为______．

Answer 1

（1）启普发生器是随时进行，随时停止的装置，适用于固体和液体不加热反应生成不溶于水的气体制备反应，所以制CO₂时为了使反应随开随用，随关随停应符合启普发生器的原理应用，利用止水夹控制气体压强，使液体和固体分离停止反应，打开压强减小液体和固体接触继续反应；
故答案为：C，关闭弹簧夹后反应生成的气体上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应；
（2）制备装置中C为氨化的饱和氯化钠溶液，制备出二氧化碳气体中含有氯化氢气体，影响碳酸氢钠的生成，B装置中需要通过饱和碳酸氢钠溶液除去；D装置是防止氨气污染环境，需要吸收氨气的试剂，可以是稀硫酸或水；B装置洗气装置，导气管长进短出；D装置是吸收易溶于水的氨气，同时防倒吸的装置；装置为
故答案为：试剂：饱和的碳酸氢钠溶液  试剂：稀硫酸或水
             
（3）通过降低温度，减小碳酸氢钠的溶解度，使碳酸氢钠析出，所以将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（大烧杯）可以达到目的；
故答案为：将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（大烧杯）
（4）若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g，理论上依据化学方程式计算：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl；得到碳酸氢钠质量为8.4g，分解生成碳酸钠质量依据化学方程式计算：2NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；碳酸钠的质量为5.3g；实验后得到干燥的NaHCO₃晶体的质量为5.46g，生成碳酸钠质量为：
2NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
168      106
5.46g     3.445g
假设第二步分解时没有损失，则碳酸钠的产率=

3.445g

5.3g

×100%=65%；
故答案为：65%