Question

【題目】CaCO3廣泛存在于自然界，是一種重要的化工原料。實驗室用大理石（主要成分為CaCO3，另外有少量的含硫化合物）和稀鹽酸反應制備CO2氣體。下列裝置可用于CO2氣體的提純和干燥。

完成下列填空：

（1）用濃鹽酸配制1:1(體積比)的稀鹽酸(約6mol·L—1)，應選用的儀器是____。

a．燒杯 b．玻璃棒 c．量筒 d．容量瓶

上述裝置中，A是___溶液，NaHCO3溶液可以吸收____。上述裝置中，B物質是____。用這個實驗得到的氣體測定CO2的分子量，如果B物質失效，測定結果____(填“偏高”、“偏低”或“不受影響”)。

（2）SiO2與CO2組成相似，但固體的熔點相差甚大，其原因是_____。

（3）飽和的Na2CO3溶液中通入過量CO2的離子方程式為_____。0.1mol/L的NaHCO3溶液中，c(Na+)+c(H+)=_____，其中有關碳微粒的關系為：____ =0.1mol/L。濃度相等的Na2CO3和NaHCO3溶液等體積混合后，溶液中離子濃度由大到小的關系為______。

Answer 1

【答案】abc CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液 吸收HCl氣體或吸收酸性氣體 無水CaCl2 偏低 其原因是所屬晶體類型不同，二氧化硅是原子晶體，熔化時破壞化學鍵，熔點高；二氧化碳是分子晶體，熔化時破壞的是分子間作用力，熔點低 2Na++CO32-+CO2+H2O＝2NaHCO3↓ c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-) c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)

【解析】

(1)配制一定體積比的溶液時，應選用燒杯、玻璃棒和量筒，用量筒量出相同體積的濃鹽酸和水，倒入燒杯中，用玻璃棒攪拌加速溶解；根據實驗所用藥品，制得的氣體中可能含有H2S、HCl和水蒸氣；根據除雜的要求，除去H2S是可選用CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液；碳酸氫鈉溶液用于吸收HCl氣體或吸收酸性氣體；B是用來除去水份的，但這種干燥劑又不能與CO2反應所以是氯化鈣；如果B中物質失效則二氧化碳中含有水，而水的相對分子質量小于二氧化碳，所以測定結果會偏低；

(2)二氧化硅與二氧化碳所屬晶體類型不同，二氧化硅是原子晶體，熔化時破壞共價鍵，熔點高，而二氧化碳是分子晶體，熔化時破壞的是分子間作用力，熔點低，導致SiO2與CO2熔點相差甚大；

(3)向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2，發生反應Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3，Na2CO3溶解度大于NaHCO3，則NaHCO3溶液為過飽和溶液，所以生成NaHCO3沉淀導致溶液變渾濁，離子方程式：2Na++CO32-+H2O+CO2＝2NaHCO3↓；在0.1mol/L的NaHCO3溶液中，存在的電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)，存在的物料守恒式為c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L；濃度相等的Na2CO3和NaHCO3溶液等體積混合后，溶液中Na+濃度最大，CO32-的水解程度大于HCO3-水解程度，即c(CO32-)＜c(HCO3-)，且溶液顯堿性，即c(H+)＜c(OH-)，則溶液中各離子濃度的由大到小的關系為c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(H+)。