Question

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組擬用50mLNaOH溶液吸收CO2氣體(用大理石和稀鹽酸反應(yīng)來制取CO2)，以制備純凈的Na2CO3溶液。為了防止通入的CO2氣體過量生成NaHCO3，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)過程：

a．取25 mL NaOH溶液，向其中通入過量的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；

b．小火煮沸此溶液1～2 min；

c．在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使其充分混合反應(yīng)。

（1）此方案能制得較純凈的Na2CO3，寫出a、c兩步的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________________、_____________________________________

（2）煮沸溶液的目的是 。

此方案第一步的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示：

（3）加入反應(yīng)物前，如何檢查整個(gè)裝置的氣密性_________________________________。

（4）裝置B中盛放的試劑是____________，作用是__________________________________。

（5）在實(shí)驗(yàn)室制法中，裝置A還可作為下列_____________氣體的發(fā)生裝置(填序號(hào))。

①CH2=CH2 ②H2S ③CH4 ④CH≡CH ⑤H2

（6）實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體：①NH3，②Cl2，③HCl，④H2S，⑤CH4，⑥CO，⑦CO2，⑧O2時(shí)，屬于必須進(jìn)行尾氣處理并能用下圖所示裝置進(jìn)行處理的，將氣體的序號(hào)填入裝置圖的下方空格內(nèi)。

尾 氣 吸 收 裝 置
處理氣體

（7）已知所用NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，室溫下該溶液密度為1.44 g / mL，假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變，不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，計(jì)算用此種方法制備所得Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度為_________________。

 

Answer 1

（1）NaOH+CO2=NaHCO3 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；

（2）充分將溶液中多余的CO2趕走；

（3）將連接B和燒杯間的乳膠管用止水夾夾住。然后從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶?jī)?nèi)的水面，過一會(huì)，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說明裝置不漏氣；

（4）飽和NaHCO3溶液，吸收HCl氣體；

（5）②⑤；（6）①③，②④；（7）7.2mol/L

【解析】

試題分析：（1）此方案能制得較純凈的Na2CO3， a、c兩步的化學(xué)反應(yīng)方程式是：NaOH+CO2=NaHCO3 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；（2）由于CO2能夠在水中溶解，所以煮沸溶液的目的是充分將溶液中多余的CO2趕走；（3）加入反應(yīng)物前，檢查整個(gè)裝置的氣密性的方法是將連接B和燒杯間的乳膠管用止水夾夾住。然后從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶?jī)?nèi)的水面，過一會(huì)，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說明裝置不漏氣；（4）裝置B中盛放的試劑是飽和NaHCO3溶液，作用是吸收CO2氣體中的雜質(zhì)HCl氣體；（5）裝置A是固體與液體反應(yīng)制取氣體，反應(yīng)不能加熱，①CH2=CH2是乙醇與濃硫酸混合加熱170 ℃時(shí)發(fā)生消去反應(yīng)制取乙烯，不能使用該裝置，錯(cuò)誤；②H2S是FeS與稀HCl反應(yīng)來制取，不用加熱，制取；③CH4是無水乙酸鈉和堿石灰共熱來制取，不能使用該裝置，錯(cuò)誤；④CH≡CH是電石以水發(fā)生來制取，但是由于電石反應(yīng)后呈糊狀，乙醇不能使用該裝置，錯(cuò)誤；⑤H2是用Zn與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)來制取，符合該裝置的使用，正確。（6）①NH3，③HCl在水中極容易溶解所以在尾氣處理時(shí)為了防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)該使用倒扣的漏斗；②Cl2，④H2S在水中溶解度不大，應(yīng)該用堿性溶液如NaOH溶液來吸收，導(dǎo)氣管可以伸入到液面一下；（7）根據(jù)題意可知：25 mL NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量與產(chǎn)生的碳酸鈉的物質(zhì)的量相等，n(NaOH)= (1.44 g / mL ×25 mL ×40%)÷40g/mol=0.36mol，c(Na2CO3)= n(Na2CO3)÷V=0.36mol÷0.05L=7.2mol/L.

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的制取方法、裝置氣密性的檢查、試劑的選擇及作用、尾氣處理方法、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算的知識(shí)。