Question

（10分）某化學課外小組欲制取純Na₂CO₃溶液并討論實驗過程中的相關問題。可供選擇的試劑有：

A．大理石

B．鹽酸

C．氫氧化鈉溶液

D．澄清石灰水。三名同學設計的制備實驗方案的反應流程分別如下：

甲：NaOH溶液Na₂CO₃溶液
乙：NaOH溶液NaHCO₃溶液Na₂CO₃固體Na₂CO₃溶液
丙：NaOH溶液NaHCO₃溶液Na₂CO₃溶液
請完成下列問題：
（1）請指出甲、乙兩方案的主要缺點：
甲方案_______________________________________。
乙方案_______________________________________。
（2）若采用丙方案制取純Na₂CO₃溶液，其實驗的關鍵有________________。
（3）假設反應③所得的NaHCO₃溶液中含有Na₂CO₃。現要利用A～D四種試劑證明Na₂CO₃的存在，你所選擇的試劑有_________________(填試劑代號在題干中）。
（4）假設反應②所得的Na₂CO₃固體中混有未分解的NaHCO₃。乙同學選擇澄清石灰水測定其中NaHCO₃的質量分數，乙同學能否達到實驗目的？（填“能”或“不能”）。若能，請說明其計算需要的數據；若不能，請簡要說明理由。
_____________________________________。

Answer 1

(1)甲方案：CO₂的通入量不易控制乙方案：過程繁瑣，操作復雜
(2)a反應③應充分進行，b反應③與④所用NaOH溶液的體積應相等
(3)A和B
(4)能固體樣品的質量和沉淀總質量

(1)因為2NaOH+CO₂2Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+H₂O+CO₂2NaHCO₃,兩反應均無明顯現象，不能控制反應。(2)反應原理為：。(3)在鹽酸中加入足量CaCO₃，充分反應后過濾得CaCl₂溶液，CaCl₂+Na₂CO₃CaCO₃↓+2NaCl，不能用澄清石灰水，因為2NaHCO₃+Ca(OH)₂Na₂CO₃+CaCO₃↓+2H₂O，即NaHCO₃與澄清石灰水作用也會產生沉淀。(4)如設Na₂CO₃的物質的量為x，NaHCO₃的物質的量為y，則有：

求出x、y即是。