Question

（14分）某校化學課外活動小組利用下面所提供的儀器裝置和藥品制取NaHCO₃溶液，設計如下實驗。實驗室提供的藥品、儀器裝置如下：
藥品：①2%NaOH溶液　②稀HCl　③稀H₂SO₄　④飽和KHCO₃溶液　⑤濃H₂SO₄　⑥CaCO­­₃固體　　⑦K₂CO₃粉末
儀器裝置（如圖所示）：

請根據題目要求回答下列問題：

（2）如何檢驗所選擇的CO­₂發生裝置（X）的氣密性，請寫出主要操作過程：　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）將裝置按X、Y、Z順序連接并檢查氣密性后，當加入藥品實驗時，X裝置中發生化學反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　，Y裝置中除去的雜質為　　　　　　　　。
（4）常溫下，向Z裝置的NaOH溶液中通入過量CO­₂氣體，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　；通入過量CO₂后，Z裝置內的溶液中離子濃度大小順序為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；若要保證乙裝置中不析出晶體（不考慮過飽和溶液問題），NaOH溶液最大濃度不能超過　　　　　%（質量分數）。
附：有關物質在常溫（20℃）時的溶解度

化學式	Na2CO­3	NaHCO3	NaOH	NaCl	Na2SO4
溶解度（g/100gH­2O）	21.3	9.60	107	35.8	19.4

Answer 1

（14分）答案（1）（各1分）

選擇的裝置（填序號）	f	b
選擇的藥品（填序號）	②⑥	④

（2）（2分）方案1：塞緊單孔塞，關閉開關，）將燒杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸沒在水中，如果干燥管內外液面有一定高度差，說明裝置的氣密性良好。方案2：塞緊單孔塞，關閉開關，將燒杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸沒在水中，如果用手捂住干燥管，管口處出現少量氣泡，松手后，干燥管下端管口處出現一段水柱，說明裝置的氣密性良好（其他方案合理均給分）
（3）CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，（1分）HCl（或氯化氫）（1分）
（4）使溶液中的NaOH完全轉化為NaHCO₃（1分）
c(Na⁺)>c(HCO₃^－)>c(OH^－)>c(H⁺)]([或c(Na⁺)>c(HCO₃^－)>c(OH^－)>c(CO₃^2－)>c(H⁺)] （2分）
4.40%(4.39%或4.41%)（3分）

解析