Question

（2009?韶關(guān)一模）某活動(dòng)課程小組擬用50mL NaOH溶液吸收CO₂氣體，制備N(xiāo)a₂CO₃溶液．為了防止通入過(guò)量的CO₂氣體生成NaHCO₃，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
a．取25mL NaOH溶液吸收過(guò)量的CO₂氣體，至CO₂氣體不再溶解；
b．小火煮沸溶液1～2min，趕走溶解在溶液中的CO₂氣體；
c．在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使其充分混合反應(yīng)．
（1）此方案能制得較純凈的Na₂CO₃，寫(xiě)出c步驟的離子方程式

HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O

．此方案第一步的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：
（2）加入反應(yīng)物前，如何檢驗(yàn)整個(gè)裝置的氣密性：

用止水夾夾住B、與燒杯之間的乳膠管，然后從漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶?jī)?nèi)的水面，過(guò)一段時(shí)間，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣．

（3）若用大理石與鹽酸制CO₂，則裝置B中盛放的試劑是

飽和碳酸氫鈉溶液

，作用是

吸收HCl氣體

（4）在實(shí)驗(yàn)室通常制法中，裝置A還可作為下列

②

（填序號(hào)）氣體的發(fā)生裝置．
①HCl�、贖₂　③Cl₂�、躈H₃
（5）已知所用NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，室溫下該溶液密度為1.44g/mL，假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變，不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，計(jì)算用此種方法制備所得Na₂CO₃溶液的物質(zhì)的量濃度為

7.2

 mol/L．

Answer 1

分析：（1）c步驟發(fā)生的反應(yīng)為碳酸氫鈉能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水．
（2）根據(jù)液封氣體形成液面高度差，或利用氣體的熱脹冷縮來(lái)檢驗(yàn)裝置的氣密性．
（3）鹽酸易揮發(fā)，制取的二氧化碳含有HCl，B中盛放的試劑用于吸收HCl，但不能與二氧化碳反應(yīng)，生成二氧化碳最好．
（4）該制取裝置適合不加熱制取氣體．
（5）計(jì)算50mLNaOH溶液中含有的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉元素守恒可知，溶液中n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算．

解答：解：（1）碳酸氫鈉能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)離子方程式為HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O．
故答案為：HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O．
（2）用止水夾夾住B、與燒杯之間的乳膠管，然后從漏斗中注入一定量的水，在裝置內(nèi)密封氣體，使漏斗中的水面高于錐形瓶?jī)?nèi)的水面，過(guò)一會(huì)，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣．
故答案為：用止水夾夾住B、與燒杯之間的乳膠管，然后從漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶?jī)?nèi)的水面，過(guò)一段時(shí)間，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣．
（3）鹽酸易揮發(fā)，制取的二氧化碳含有HCl，B中盛放飽和碳酸氫鈉溶液，吸收HCl氣體，同時(shí)生成二氧化碳．
故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；吸收HCl氣體．
（4）該制取裝置適合不加熱制取氣體，HCl、Cl₂、NH₃的制備都需要加熱，不能使用該裝置制備，制取H₂不需要加熱，可以選用該裝置．
故答案為：②．
（5）m（NaOH）=50mL×1.44g/mL×40%=28.8g，所以n（NaOH）=

28.8g

40g/mol

=0.72mol，根據(jù)鈉元素守恒可知，溶液中n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH）=0.36mol，故c（Na₂CO₃）=

0.36mol

0.05L

=7.2 mol/L．
故答案為：7.2 mol/L．

點(diǎn)評(píng)：考查學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案的理解、實(shí)驗(yàn)裝置的理解、氣密性檢驗(yàn)、試劑的選擇、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，（3）中試劑的選擇為易錯(cuò)點(diǎn)，容易選擇碳酸鈉溶液，注意碳酸鈉可以吸收二氧化碳．