题目内容

某学生要用50 mL NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液,已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易生成NaHCO3,且无明显现象。
实验室有下列试剂:①未知浓度的NaOH溶液 ②37%的盐酸 ③37%的硫酸 ④14%的盐酸 ⑤大理石⑥饱和NaHCO3溶液
实验室有下列仪器:量筒,烧杯,橡皮管,玻璃导管,分液漏斗,烧杯,洗气瓶,酒精灯。
已知下表中各物质在常温时的溶解度(g/100 g H2O)
Na2CO3
NaHCO3
NaCl
Na2SO4
NaHSO4
NaOH
15.9
8.4
35
35.5
20
40
小题1:本实验除了下面图给的仪器外,还应有:    (仪器安装补完整)。

小题2:实验为保证制得Na2CO3的纯度,应选用的药品,除①外,还应需要:    
小题3:简要叙述实验步骤,直到制得纯碳酸钠溶液              
小题4:根据给出的溶解度表,若保证在配制过程中不会有晶体析出,所用氢氧化钠溶液中含NaOH的质量分数的最大值是多少(写出计算步骤和必要的文字说明)?

小题1:洗气瓶,烧杯,量筒;装置如下图所示:

小题2:④⑤⑥
小题3:①取25 mL NaOH溶液通入过量的CO2气体,至CO2不再溶解;
  ②小心煮沸溶液1~2分钟,排出溶液中溶解的CO2气体;
  ③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使溶液充分混合即得纯的碳酸钠。
小题4:要保证在配制过程中不会有晶体析出,即100 g水中最多溶解8.4 g NaHCO3,根据化学方程式:NaOH+CO2=NaHCO3,生成8.4 g NaHCO3需NaOH固体4 g,NaOH溶液的质量分数最大只能为=3.85%,所以配制过程中不会有晶体析出,就必须使NaOH溶液的质量分数≤3.85%。
本题要求制得纯净的碳酸钠,根据题意不能在氢氧化钠中直接通二氧化碳来制纯净Na2CO3,否则不纯,因为这样二氧化碳的量很难控制,若CO2生成碳酸氢钠,若CO2不足则氢氧化钠反应不完全。所以只有把氢氧化钠分成两等份,其中一份通足量的二氧化碳使其完全生成碳酸氢钠后,再把另一份加入其中让其完全转化为碳酸钠。在制CO2时应选用较稀的盐酸,便于控制反应速率和减少HCl的干扰。
练习册系列答案
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(17分)
(1)右图所示是实验室中制取气体的一种简易装置。

①请简述检验它的气密性的方法               
②利用右图所示装置可以制取      气体(填反应物状况及发生反应是否需要的条件)。
(2)张明同学设计下图所示装置,用粗铁粒与189g·L-1硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题。

①189g·L-1硝酸的物质的量浓度为        
②NO气体能用排水法收集,而不能用排空气法收集的可能原因是         
③当找末止水夹a,关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是       。B装置烧杯中液体的作用是            。当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。
④该实验中,若去掉B装置,对实验结果是否有影响?             
⑤将a mol铁与含b molHNO3的稀溶液充分反应后,若HNO3的还原产物只有NO,反应后Fe和HNO3均无剩余,则反应中转移电子的物质的量是     (用含a和b的代数式表示)。
⑥完全反应后,A装置烧杯里含铁的价态可能是        。现有仪器和药品:试管和胶头滴管。0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、氯水等。请你设计一个简单实验,探究上述判断,填写下列实验报告:
实验步骤
操作
现象与结论
第一步
取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴KSCN溶液
 
第二步
 
若溶液紫色退去,则说明含有Fe2+,若无明显变化,则说明不含Fe2+

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