Question

某校化学课外活动小组利用下面所提供的仪器装置和药品制取NaHCO₃溶液，设计如下实验。实验室提供的药品、仪器装置如下：
药品：①2%NaOH溶液　②稀HCl　③稀H₂SO₄　④饱和KHCO₃溶液　 ⑤浓H₂SO₄　⑥CaCO₃固体　 　⑦K₂CO₃粉末
仪器装置（如图所示）：

请根据题目要求回答下列问题：
（1）请按下表要求、填写选择的装置和药品。

（2）如何检验所选择的CO₂发生装置（X）的气密性，请写出主要操作过程：___________________　　　　　　　　　　　　　　　 　（3）将装置按X、Y、Z顺序连接并检查气密性后，当加入药品实验时，X装置中发生化学反应的离子方程式为_______________，Y装置中除去的杂质为________________
（4）常温下，向Z装置的NaOH溶液中通入过量CO₂气体，其原因是___________________；通入过量CO₂后，Z装置内的溶液中离子浓度大小顺序为___________________；若要保证乙装置中不析出晶体（不考虑过饱和溶液问题），NaOH溶液最大浓度不能超过_________%（质量分数）。
附：有关物质在常温（20℃）时的溶解度

Answer 1

（1）
（2）方案1：塞紧单孔塞，关闭开关，将烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中，如果干燥管内外液面有一定高度差，说明装置的气密性良好。
方案2：塞紧单孔塞，关闭开关，将烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中，如果用手捂住干燥管，管口处出现少量气泡，松手后，干燥管下端管口处出现一段水柱，说明装置的气密性良好
（3）CaCO₃+2H⁺==Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；HCl（或氯化氢）
（4）使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO₃  ；c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(H⁺)]
([或c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(CO₃^2-)>c(H⁺)] ； 4.40%(4.39%或4.41%)