题目内容

【题目】某活动课程小组拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液。为了防止通入过量的CO2气体生成NaHCO3,设计了如下实验步骤:

a.取25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;

b.小火煮沸溶液1~2 min,赶走溶解在溶液中的CO2气体;

c.在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使其充分混合反应。

(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3,写出c步骤的离子方程式_________。此方案第一步的实验装置如图所示:

(2)加入反应物前,如何检验整个装置的气密性:___________。

(3)若用大理石与盐酸制CO2,则装置B中盛放的试剂是___________,作用是:_________。

(4)在实验室通常制法中,装置A还可作为下列_________(填序号)气体的发生装置。

①HCl  ②H2  ③Cl2 

(5)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%,室温下该溶液密度为1.44 g/mL,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑实验误差,计算用此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为_____mol/L

【答案】HCO3+OH=CO32+H2O 用止水夹夹住B与烧杯之间的乳胶管,然后从漏斗中注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一段时间,观察漏斗内与锥形瓶中的液面差,若保持不变,说明装置不漏气 饱和碳酸氢钠溶液 吸收HCl气体 ② 7.2

【解析】

(1)c步骤发生的反应为碳酸氢钠能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;

(2)根据液封气体形成液面高度差,或利用气体的热胀冷缩来检验装置的气密性;

(3)盐酸易挥发,制取的二氧化碳含有HCl,B中盛放的试剂用于吸收HCl,但不能与二氧化碳反应,生成二氧化碳最好;

(4)该制取装置适合不加热制取气体;

(5)计算50mLNaOH溶液中含有的氢氧化钠的物质的量,根据钠元素守恒可知,溶液中n(Na2CO3)=0.5n(NaOH),再根据c=nV计算。

(1)碳酸氢钠能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应离子方程式为HCO3+OH=CO32+H2O;故答案为:HCO3+OH=CO32+H2O;

(2)用止水夹夹住B与烧杯之间的乳胶管,然后从漏斗中注入一定量的水,在装置内密封气体,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一会,观察漏斗内与锥形瓶中的液面差,若保持不变,说明装置不漏气;

故答案为:用止水夹夹住B与烧杯之间的乳胶管,然后从漏斗中注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一段时间,观察漏斗内与锥形瓶中的液面差,若保持不变,说明装置不漏气;

(3)盐酸易挥发,制取的二氧化碳含有HCl,B中盛放饱和碳酸氢钠溶液,吸收HCl气体,同时生成二氧化碳;

故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;吸收HCl气体;

(4)该制取装置适合不加热制取气体,HCl、Cl2的制备都需要加热,不能使用该装置制备,制取H2不需要加热,可以选用该装置;

故答案为:②;

(5)m(NaOH)=50mL×1.44g/mL×40%=28.8g,所以n(NaOH)==0.72mol,根据钠元素守恒可知,溶液中n (Na2CO3)=0.5 n(NaOH)=0.36mol,故c(Na2CO3)==7.2mol/L;

故答案为:7.2。

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