某校学生在实验室中设计了如下装置,模拟侯德榜制碱法,获得碳酸氢钠晶体,反应原理可用如下化学方程式表示:NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓,依据此原理,再将碳酸氢钠晶体加热分解而制得碳酸钠晶体,其中B装置中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装置的名称是:______.C装置中稀硫酸的作用为:______,使用球形干燥管的目的是:______.
(2)下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)
0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 |
NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 |
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在______装置之间(填写字母)连接一个盛有______的洗气装置,其作用是______.
(4)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______.
(1)依据装置图分析,A为启普发生器,用来制取固体和液体不需要加热,生成的气体难溶于水的气体制备反应,依据侯德榜制碱法,可知生成二氧化碳;其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和;C装置中的稀硫酸时吸收挥发出的氨气,避免污染空气;因为氨气极易溶于水,球形干燥管的组装是为了防止倒吸,
故答案为:启普发生器;吸收从B装置中的试管内逸出的氨气,减少污染;防止倒吸;
(2)图表中物质溶解度比较可知,温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出,符合制备要求,故答案为:温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出;
(3)检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,说明生成的二氧化碳气体中含有氯化氢,和氨气反应后,溶液中不易生成碳酸氢钠;需要在A和B之间利用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,然后通入氨化的饱和食盐水中,反应析出碳酸氢钠晶体,故答案为:A与B;饱和NaHCO3溶液;除去CO2中混合的HCl气体;
(4)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,依据化学反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;5.85gNaCl全部反应生成NaHCO3质量为8.4g,实际生成5.04g,所以NaHCO3的产率=
×100%=实际量 理论量
×100%=60%,5.04g 8.4g
故答案为:60%.