Question

甲、乙兩同學都來制取較純凈的碳酸鈉溶液，分別設計了下列實驗方案：

甲：如圖Ⅰ所示實驗裝置，將大理石與稀鹽酸反應得到的CO₂直接通入氫氧化鈉溶液中。

乙：如圖Ⅱ所示，將氫氧化鈉溶液分成兩等份，用下列實驗裝置，再將大理石與稀鹽酸反應得到的CO₂經飽和碳酸氫鈉洗滌后長時間通入其中一份氫氧化鈉溶液中，并將所得溶液小心加熱煮沸1～2分鐘，以趕走溶解在溶液中的過量CO₂；再將另一份氫氧化鈉溶液與此份溶液混合。哪位同學能獲得較純凈的碳酸鈉？為什么？乙同學的加熱煮沸有沒有必要？

Answer 1

解析：向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳時，若二氧化碳不足，則得到的是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物；若二氧化碳大于NaOH的物質的量、小于2倍的NaOH的物質的量，則得到的是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；若二氧化碳大于2倍的NaOH的物質的量，則得到NaHCO₃。即二氧化碳的量很難控制。根據化學方程式：NaHCO₃+NaOH══Na₂CO₃+H₂O，等物質的量的NaHCO₃和NaOH混合生成Na₂CO₃。如果乙同學加熱煮沸趕盡溶解的CO₂，則溶解的CO₂與氫氧化鈉反應，最終得到的是NaHCO₃和Na₂CO₃的混合物。

答案：乙同學。向氫氧化鈉溶液中通CO₂，很難把握CO₂的量，乙用等物質的量的碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應，兩者恰好完全反應，生成的是碳酸鈉。煮沸是為了除去碳酸氫鈉溶液中溶解的CO₂，因碳酸氫鈉在100℃以上才分解，所以不會使碳酸氫鈉發(fā)生分解。