Question

7．已知：①CO₂+H₂O+Na₂CO₃═2NaHCO₃
②某些含钠元素的化合物在20℃时的溶解度如表：

物质	碳酸钠	碳酸氢钠	氢氧化钠
溶解度	21.8g	9.6g	109.0g

（1）实验室选用右图所示装置，用大理石和稀盐酸反应制取CO₂，盐酸应该通过长颈漏斗（填仪器名称）添加到相应的反应器中，反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．用该方法制得的CO₂气体中含有少量水蒸气及杂质气体．为得到纯净、干燥的CO₂气体，应先将混合气体通过盛有C （选填A、B、C、D、E字母，下同）的洗涤装置，然后，再将气体通过盛有E的洗涤装置．
A．氯化钠饱和溶液  B．碳酸钠饱和溶液  C．碳酸氢钠饱和溶液  D．水  E．浓硫酸
（2）现向20℃时100.00g 13.25%的碳酸钠溶液中通入足量CO₂．
①最终得到碳酸氢钠的总质量为21g；
②列式计算最后所得溶液中碳酸氢钠的质量．8.11g．

Answer 1

分析 （1）氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸钙）反应来制取．其反应原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．据二氧化碳除杂、干燥的方法解答；
（2）据方程式计算．

解答 解：（1）二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石（或石灰石．其主要成分都是碳酸钙）反应来制取．其反应原理是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，酸应该通过长颈漏斗添加到相应的反应器中；要得到纯净干燥的二氧化碳应该先除杂再干燥，即先通过饱和的碳酸氢钠溶液吸收氯化氢杂质再通过浓硫酸除去水；
（2）①设最终得到碳酸氢钠的总质量为x
CO₂+H₂O+Na₂CO₃=2NaHCO₃
       106         168
 100.00g X 13.25%    x
$\frac{106}{100.00g×13.25}$=$\frac{168}{x}$
x=21g
（2）②解：设反应消耗的水的质量为x
CO₂+H₂O+Na₂CO₃=2NaHCO₃
   18    106
    x   100.00g X 13.25%
$\frac{18}{x}=\frac{106}{100.00g×13.25%}$
X=2.25g
溶液中剩余的水的质量为：100.00g-100.00g X 13.25%=84.5g
则20℃时84.5g的水中最多能溶解碳酸氢钠的质量为$\frac{84.5g}{100.00g}×9.6g=8.11g$
答：最后所得溶液中的碳酸氢钠的质量为8.11g．
故答案为：（1）长颈漏斗、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；   C；  E；
（2）①21
②解：设反应消耗的水的质量为x
CO₂+H₂O+Na₂CO₃=2NaHCO₃
   18    106
    x   100.00g×13.25%
$\frac{18}{x}=\frac{106}{100.00g×13.25%}$
X=2.25g
溶液中剩余的水的质量为：100.00g-100.00g×13.25%-2.25g=84.5g
则20℃时84.5g的水中最多能溶解碳酸氢钠的质量为$\frac{84.5g}{100.00g}×9.6g=8.11g$
答：最后所得溶液中的碳酸氢钠的质量为8.11g．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，运用化学方程式进行计算，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．