Question

（2009?韶關一模）某活動課程小組擬用50mL NaOH溶液吸收CO₂氣體，制備Na₂CO₃溶液．為了防止通入過量的CO₂氣體生成NaHCO₃，設計了如下實驗步驟：
a．取25mL NaOH溶液吸收過量的CO₂氣體，至CO₂氣體不再溶解；
b．小火煮沸溶液1～2min，趕走溶解在溶液中的CO₂氣體；
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．
（1）此方案能制得較純凈的Na₂CO₃，寫出c步驟的離子方程式

HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O

．此方案第一步的實驗裝置如下圖所示：
（2）加入反應物前，如何檢驗整個裝置的氣密性：

用止水夾夾住B、與燒杯之間的乳膠管，然后從漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶內的水面，過一段時間，觀察漏斗內與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說明裝置不漏氣．

（3）若用大理石與鹽酸制CO₂，則裝置B中盛放的試劑是

飽和碳酸氫鈉溶液

，作用是

吸收HCl氣體

（4）在實驗室通常制法中，裝置A還可作為下列

②

（填序號）氣體的發生裝置．
①HCl�、贖₂　③Cl₂�、躈H₃
（5）已知所用NaOH溶液中溶質的質量分數為40%，室溫下該溶液密度為1.44g/mL，假設反應前后溶液的體積不變，不考慮實驗誤差，計算用此種方法制備所得Na₂CO₃溶液的物質的量濃度為

7.2

 mol/L．

Answer 1

分析：（1）c步驟發生的反應為碳酸氫鈉能和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水．
（2）根據液封氣體形成液面高度差，或利用氣體的熱脹冷縮來檢驗裝置的氣密性．
（3）鹽酸易揮發，制取的二氧化碳含有HCl，B中盛放的試劑用于吸收HCl，但不能與二氧化碳反應，生成二氧化碳最好．
（4）該制取裝置適合不加熱制取氣體．
（5）計算50mLNaOH溶液中含有的氫氧化鈉的物質的量，根據鈉元素守恒可知，溶液中n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH），再根據c=

n

V

計算．

解答：解：（1）碳酸氫鈉能和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，反應離子方程式為HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O．
故答案為：HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O．
（2）用止水夾夾住B、與燒杯之間的乳膠管，然后從漏斗中注入一定量的水，在裝置內密封氣體，使漏斗中的水面高于錐形瓶內的水面，過一會，觀察漏斗內與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說明裝置不漏氣．
故答案為：用止水夾夾住B、與燒杯之間的乳膠管，然后從漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶內的水面，過一段時間，觀察漏斗內與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說明裝置不漏氣．
（3）鹽酸易揮發，制取的二氧化碳含有HCl，B中盛放飽和碳酸氫鈉溶液，吸收HCl氣體，同時生成二氧化碳．
故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；吸收HCl氣體．
（4）該制取裝置適合不加熱制取氣體，HCl、Cl₂、NH₃的制備都需要加熱，不能使用該裝置制備，制取H₂不需要加熱，可以選用該裝置．
故答案為：②．
（5）m（NaOH）=50mL×1.44g/mL×40%=28.8g，所以n（NaOH）=

28.8g

40g/mol

=0.72mol，根據鈉元素守恒可知，溶液中n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH）=0.36mol，故c（Na₂CO₃）=

0.36mol

0.05L

=7.2 mol/L．
故答案為：7.2 mol/L．

點評：考查學生對于實驗方案的理解、實驗裝置的理解、氣密性檢驗、試劑的選擇、化學計算等，難度中等，（3）中試劑的選擇為易錯點，容易選擇碳酸鈉溶液，注意碳酸鈉可以吸收二氧化碳．