题目内容
(14分)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:
(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
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:
(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
化学式 | Na2CO3 | NaHCO3 | NaOH | NaCl | Na2SO4 |
溶解度(g/100gH2O) | 21.3 | 9.60 | 107 | 35.8 | 19.4 |
(14分)答案(1)(各1分)
(2)(2分)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(其他方案合理均给分)
(3)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,(1分)HCl(或氯化氢)(1分)
(4)使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO3(1分)
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)]([或c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)>c(H+)] (2分)
4.40%(4.39%或4.41%)(3分)
选择的装置(填序号) | f | b |
选择的药品(填序号) | ②⑥ | ④ |
(3)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,(1分)HCl(或氯化氢)(1分)
(4)使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO3(1分)
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)]([或c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)>c(H+)] (2分)
4.40%(4.39%或4.41%)(3分)
略
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