题目内容

某活动课程小组拟用50mL 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25mL 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1~2min,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(25mL)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下图所示:
(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 ④NH3
(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1.44g/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】分析:(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)=n(NaOH),再根据c=计算.
解答:解:(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、NH3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)=n(NaOH)=0.36mol,故c(Na2CO3)==7.2 mol/L.
故答案为:7.2 mol/L.
点评:考查学生对于实验方案的理解、实验装置的理解、气密性检验、试剂的选择、化学计算等,难度中等,(3)中试剂的选择为易错点,容易选择碳酸钠溶液,注意碳酸钠可以吸收二氧化碳.
练习册系列答案
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a.取25mL 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1~2min;
c.在得到的溶液中加入另一半(25mL)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a、c两步的化学反应方程式
NaOH+CO2═NaHCO3
NaOH+CO2═NaHCO3
、
NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
.
此方案第一步的实验装置如图所示:

(2)加入反应物前,如何检查整个装置的气密性?
用弹簧夹夹住A、B连接处,先检查A的气密性:塞紧橡皮塞,从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,停止加水后,漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变,说明装置不漏气.然后检查B的气密性:向烧杯中注入少量水,使导管口侵入水中,双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出,松开手后,有少量水进入导管形成水柱,说明装置不漏气(也可一次检查A、B的气密性:连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住.然后从漏斗注入一定量的水,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).
用弹簧夹夹住A、B连接处,先检查A的气密性:塞紧橡皮塞,从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,停止加水后,漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变,说明装置不漏气.然后检查B的气密性:向烧杯中注入少量水,使导管口侵入水中,双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出,松开手后,有少量水进入导管形成水柱,说明装置不漏气(也可一次检查A、B的气密性:连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住.然后从漏斗注入一定量的水,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).
(3)装置B中盛放的试剂是
饱和酸氢钠溶液
饱和酸氢钠溶液
,作用是
吸收HCl气体
吸收HCl气体
.
(4)在实验室通常制法中,装置A还可作为下列
②④⑤
②④⑤
气体的发生装置(填序号).
①CH2═CH2    ②H2S    ③CH4    ④CH≡CH     ⑤H2
(5)实验室制取下列气体:①NH3,②Cl2,③HCl,④H2S,⑤CH4,⑥CO,⑦CO2,⑧O2时,属于必须进行尾气处理,并能用下图所示装置进行处理的,将气体的序号填入装置图的下方空格内.

(6)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1.44g/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
7.2 mol/L
7.2 mol/L
.
(2009?韶关一模)某活动课程小组拟用50mL 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25mL 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1~2min,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(25mL)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
HCO3-+OH-═CO32-+H2O
HCO3-+OH-═CO32-+H2O
.此方案第一步的实验装置如下图所示:
(2)加入反应物前,如何检验整个装置的气密性:
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.
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)若用大理石与盐酸制CO2,则装置B中盛放的试剂是
饱和碳酸氢钠溶液
饱和碳酸氢钠溶液
,作用是
吸收HCl气体
吸收HCl气体

(4)在实验室通常制法中,装置A还可作为下列
②
②
(填序号)气体的发生装置.
①HCl ②H2 ③Cl2 ④NH3
(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1.44g/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
7.2
7.2
 mol/L.

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