Question

实验室现有NaOH固体、蒸馏水、石灰石和稀盐酸等化学药品，某化学课外活动小组欲制备33.0 g较纯净的NaHCO₃。有关物质在20 ℃时的溶解度如下表，试完成下列问题：

物质名称	溶解度/g
NaOH	110
Na2CO3	30
NaHCO3	9

                             

(1)用化学方程式表示其制备过程；

(2)若耗用100 g水需NaOH物质的量为____________ mol；

(3)简述实验操作过程；

(4)上述上图为该实验过程中的图象，请在图中标出A点，即当n(CO₂)∶n(NaOH)=2∶3，且n(CO₂)=0.250 mol 时的位置，并由此判断此时所得盐的组成，计算其物质的量。

Answer 1

(1)CaCO₃+2HCl====CaCl₂+H₂O+CO₂↑

NaOH+CO₂====NaHCO₃(或CO₂+2NaOH====Na₂CO₃+H₂O)

(2)0.5

(3)①称量20 g NaOH固体置于一烧杯中，缓缓加入100 mL水，搅拌溶解，冷却至室温；②向上述NaOH溶液中通入由石灰石和稀盐酸反应制取的CO₂至沉淀不再增加为止；③过滤，用滤纸吸干滤渣表面的水分。

(4)A点(0.250，0.375)如图所示。所得盐的组成为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物，由n(CO₂)∶n(NaOH)=2∶3可写出反应的总化学方程式：

   2CO₂+3NaOH====Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O

0.250 mol               0.125 mol  0.125 mol

即n(Na₂CO₃)=0.125 mol，n(NaHCO₃)=0.125 mol。

解析：(2)依据题意和溶解度表中信息，欲制备33.0 g NaHCO₃，若耗用100 g水，则产生NaHCO₃的质量应为100 g溶剂中溶解的溶质质量9 g与33.0 g之和，即为42.0 g。由

NaOH+CO₂====NaHCO₃

1 mol                    84 g

0.5 mol                 42 g

得n(NaOH)=0.5 mol，m(NaOH)=0.5 mol×40 g·mol^-1=20 g。