Question

（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

化学式	Na2CO­3	NaHCO3	NaOH	NaCl	Na2SO4
溶解度（g/100gH­2O）	21.3	9.60	107	35.8	19.4

Answer 1

（14分）答案（1）（各1分）

选择的装置（填序号）	f	b
选择的药品（填序号）	②⑥	④

（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(CO₃^2－)>c(H⁺)] （2分）
4.40%(4.39%或4.41%)（3分）

解析