Question

某�；瘜W(xué)課外活動小組利用下面所提供的儀器裝置和藥品制取NaHCO₃溶液，設(shè)計如下實驗。實驗室提供的藥品、儀器裝置如下：?

藥品：①2%NaOH溶液　�、谙�HCl　　③稀H₂SO₄　　�、茱柡蚄HCO₃溶液�、轁釮₂SO₄　　　　　　　　�、轈aCO₃塊狀固體　�、逰₂CO₃粉末?

儀器裝置(如圖所示)：?

若用X代表制備過程中可隨開隨用的氣體發(fā)生裝置圖，Y代表除雜洗氣裝置，Z代表制備產(chǎn)品的裝置。試按要求回答下列問題：?

(1)制取CO₂氣體的發(fā)生裝置圖可選用　　　　；但要使制備過程做到隨開隨用，只能選用　　　　　　。(填字母編號)?

(2)除雜裝置可選用　　　　　(填字母編號)，裝置內(nèi)的試劑應(yīng)選用　　　　　(填序號)，除去的雜質(zhì)為　　　　　　　　(填化學(xué)式)。?

(3)將裝置按X、Y、Z順序連接并檢查氣密性后，當(dāng)加入藥品實驗時，X裝置中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為?　　　　?　　　　。?

(4)常溫下,向Z裝置的NaOH溶液中通入過量CO₂氣體,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　;若要保證Z裝置中不析出晶體(不考慮過飽和溶液問題),NaOH溶液最大濃度不能超過　　　　　%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。(小數(shù)點后保留1位有效數(shù)字)

附:有關(guān)物質(zhì)在常溫(20 ℃)時的溶解度?

化學(xué)式	Na2CO3	NaHCO3	NaOH	NaCl	Na2SO4
溶解度(g/100 g)	21.3	9.6	107	35.8	19.4

Answer 1

(1)a、e、f　f　(2)b�、堋�HCl?

(3)CaCO₃ + 2H⁺ ＝ Ca²⁺ + CO₂↑+ H₂O?

(4)使溶液中的NaOH完全轉(zhuǎn)化為NaHCO₃　4.4?

設(shè)：NaHCO₃飽和溶液中，100 g水含有NaHCO₃ 9.6 g，需NaOH的質(zhì)量為x。?

NaOH ～ NaHCO₃?

  40            84?

    x?      9.6 g?

40/x =84/9.6 g?

X =4.6 g?

故NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過4.4%。?

解析：(1)從裝置看能用來制CO₂的裝置只能為a、e、f，a無開關(guān)不能停，e雖有開關(guān)但關(guān)閉后仍發(fā)生反應(yīng)，故只有f。?

(2)除雜必須要與除雜試劑充分接觸，只能用b。試劑用CaCO₃和鹽酸，則逸出氣體中含HCl。?

(3)為CaCO₃ + 2H⁺ ＝ CO₂↑+ H₂O。?

(4)通過量CO₂氣體的目的當(dāng)然是產(chǎn)生，要保證Z不析出晶體，則根據(jù)溶解度，溶液中溶解度最小的為NaHCO₃，故最大值為NaHCO₃形成飽和溶液。?

設(shè)水為100 g，則NaHCO₃最大值為9.6 g。?

據(jù)原子守恒n(NaOH)=n(NaHCO₃)?

?

?

故w(NaOH)≤4.4%。