Question

【题目】CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。实验室用大理石（主要成分为CaCO3，另外有少量的含硫化合物）和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。

完成下列填空：

（1）用浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸(约6mol·L—1)，应选用的仪器是____。

a．烧杯 b．玻璃棒 c．量筒 d．容量瓶

上述装置中，A是___溶液，NaHCO3溶液可以吸收____。上述装置中，B物质是____。用这个实验得到的气体测定CO2的分子量，如果B物质失效，测定结果____(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。

（2）SiO2与CO2组成相似，但固体的熔点相差甚大，其原因是_____。

（3）饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式为_____。0.1mol/L的NaHCO3溶液中，c(Na+)+c(H+)=_____，其中有关碳微粒的关系为：____ =0.1mol/L。浓度相等的Na2CO3和NaHCO3溶液等体积混合后，溶液中离子浓度由大到小的关系为______。

Answer 1

【答案】abc CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液 吸收HCl气体或吸收酸性气体 无水CaCl2 偏低 其原因是所属晶体类型不同，二氧化硅是原子晶体，熔化时破坏化学键，熔点高；二氧化碳是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，熔点低 2Na++CO32-+CO2+H2O＝2NaHCO3↓ c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-) c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)

【解析】

(1)配制一定体积比的溶液时，应选用烧杯、玻璃棒和量筒，用量筒量出相同体积的浓盐酸和水，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌加速溶解；根据实验所用药品，制得的气体中可能含有H2S、HCl和水蒸气；根据除杂的要求，除去H2S是可选用CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液；碳酸氢钠溶液用于吸收HCl气体或吸收酸性气体；B是用来除去水份的，但这种干燥剂又不能与CO2反应所以是氯化钙；如果B中物质失效则二氧化碳中含有水，而水的相对分子质量小于二氧化碳，所以测定结果会偏低；

(2)二氧化硅与二氧化碳所属晶体类型不同，二氧化硅是原子晶体，熔化时破坏共价键，熔点高，而二氧化碳是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，熔点低，导致SiO2与CO2熔点相差甚大；

(3)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，发生反应Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3，Na2CO3溶解度大于NaHCO3，则NaHCO3溶液为过饱和溶液，所以生成NaHCO3沉淀导致溶液变浑浊，离子方程式：2Na++CO32-+H2O+CO2＝2NaHCO3↓；在0.1mol/L的NaHCO3溶液中，存在的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)，存在的物料守恒式为c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L；浓度相等的Na2CO3和NaHCO3溶液等体积混合后，溶液中Na+浓度最大，CO32-的水解程度大于HCO3-水解程度，即c(CO32-)＜c(HCO3-)，且溶液显碱性，即c(H+)＜c(OH-)，则溶液中各离子浓度的由大到小的关系为c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)。