Question

某校化学研究性学习小组利用下面所提供的仪器装置和药品制取NaHCO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HCl③稀HSO④饱和KHCO溶液⑤浓HSO⑥CaCO固体⑦KCO粉末

仪器装置（如图所示）：

请根据题目要求完成下列问题：

请按下表要求，填写选择的装置和药品。

分项 内容	CO发生装置 （随开随用，随关随停） （X）	除杂洗 气装置 （Y）	制备产 品装置 （Z）
选择的装置 （填序号）			C
选择的药品 （填序号）			①

(2)如何检验所选择的CO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，其目的是______________。

（5）若要保证Z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（25 ℃）时的溶解度

化学式	NaCO	NaHCO	NaOH	NaCl	NaSO
溶解度 （g/100 g HO）	21.3	9.60	107	35.8	19.4

Answer 1

(1)f ②⑥ b ④ (2)方案1：塞紧单孔塞，关闭活塞，在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，关闭活塞，在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）CaCO+2HCa+CO↑+HOHCl (4)使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO (5)4?37

解析:

要达到实验目的，应该先用能随开随用、随关随停的类启普发生器原理的装置f制取CO气体，然后再通过盛有饱和KHCO溶液的b装置以除去CO中混有的HCl（原理是:KHCO+HClKCl+CO↑+HO），最后再将足量的CO通入稀NaOH溶液中即可（原理是：CO+NaOHNaHCO）。NaOH溶液最大浓度是指通过量CO后刚好得到NaHCO的饱和溶液。假设NaHCO的饱和溶液中含100 g水，则由提供数据可知，此时溶液中NaHCO的质量为9.60 g，据反应CO+NaOHNaHCO可求得NaOH的质量为：=4.57 g，所以,NaOH溶液最大浓度w(NaOH)=

×100%=4.37%。