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某校化学课外活动小组利用下面所提供的仪器装置和药品制取NaHCO3溶液,设计如下实验。实验室提供的药品、仪器装置如下:?

药品:①2%NaOH溶液  ②稀HCl  ③稀H2SO4   ④饱和KHCO3溶液 ⑤浓H2SO4         ⑥CaCO3块状固体  ⑦K2CO3粉末?

仪器装置(如图所示):?

若用X代表制备过程中可随开随用的气体发生装置图,Y代表除杂洗气装置,Z代表制备产品的装置。试按要求回答下列问题:?

(1)制取CO2气体的发生装置图可选用    ;但要使制备过程做到随开随用,只能选用      。(填字母编号)?

(2)除杂装置可选用     (填字母编号),装置内的试剂应选用     (填序号),除去的杂质为        (填化学式)。?

(3)将装置按X、Y、Z顺序连接并检查气密性后,当加入药品实验时,X装置中发生化学反应的离子方程式为?    ?    。?

(4)常温下,向Z装置的NaOH溶液中通入过量CO2气体,其目的是                 ;若要保证Z装置中不析出晶体(不考虑过饱和溶液问题),NaOH溶液最大浓度不能超过     %(质量分数)。(小数点后保留1位有效数字)

附:有关物质在常温(20 ℃)时的溶解度?

化学式

Na2CO3

NaHCO3

NaOH

NaCl

Na2SO4

溶解度(g/100 g)

21.3

9.6

107

35.8

19.4

(1)a、e、f f (2)b ④ HCl?

(3)CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2↑+ H2O?

(4)使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO3 4.4?

设:NaHCO3饱和溶液中,100 g水含有NaHCO3 9.6 g,需NaOH的质量为x。?

NaOH ~ NaHCO3?

  40            84?

    x?      9.6 g?

40/x =84/9.6 g?

X =4.6 g?

故NaOH质量分数不超过4.4%。?

解析:(1)从装置看能用来制CO2的装置只能为a、e、f,a无开关不能停,e虽有开关但关闭后仍发生反应,故只有f。?

(2)除杂必须要与除杂试剂充分接触,只能用b。试剂用CaCO3和盐酸,则逸出气体中含HCl。?

(3)为CaCO3 + 2H+ = CO2↑+ H2O。?

(4)通过量CO2气体的目的当然是产生,要保证Z不析出晶体,则根据溶解度,溶液中溶解度最小的为NaHCO3,故最大值为NaHCO3形成饱和溶液。?

设水为100 g,则NaHCO3最大值为9.6 g。?

据原子守恒n(NaOH)=n(NaHCO3)?

?

?

w(NaOH)≤4.4%。


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?诸城市模拟)过碳酸钠(2Na2CO3?3H2O2)是一种新型高效固体漂白杀菌剂,它具有无臭、无毒、无污染的特点,被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中,依托纯碱厂制备过碳酸钠可降低生产成本,其生产流程如下.

试回答下列问题:
(1)过碳酸钠溶于水后所得溶液一定显
碱性
碱性
(“酸性”、“碱性”或“中性”).
(2)操作①需要的玻璃仪器有
普通漏斗、烧杯、玻璃棒
普通漏斗、烧杯、玻璃棒
(填写仪器名称).
(3)工业纯碱中常含有少量NaCl,某校化学课外活动小组设计如图所示装置,测定工业纯碱中Na2CO3的含量.

①要检验工业纯碱中杂质的存在,最好选用下列试剂中的
BD
BD
(选填序号).
A.氢氧化钡溶液     B.稀硝酸    C.硫氰化钾溶液    D.硝酸银溶液
②检验装置B气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于瓶内的水面,停止加水后,若
漏斗中与试剂瓶中的液面差保持不再变化或漏斗中的液面不再下降
漏斗中与试剂瓶中的液面差保持不再变化或漏斗中的液面不再下降
,说明装置不漏气.
③装置A的作用是
除去空气中CO2,防止影响测量结果
除去空气中CO2,防止影响测量结果
.装置C中的试剂为
浓硫酸
浓硫酸

④某同学认为在D装置后应再连接E装置(装有适当试剂),你认为是否必要?
必要
必要
(选填“必要”或“不必要”),判断的理由是
因为装置E会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,影响测量结果.
因为装置E会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,影响测量结果.

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科目:高中化学 来源: 题型:

在除杂质的实验操作中,为了将溶液中的杂质完全去除,通常需加入过量的除杂质试剂.某校化学课外活动小组为了除去粗盐中含有少量Na2SO4、MgCl2,设计了下列实验步骤:

试简要说明:
(1)加入过量BaCl2的溶液的原因
使硫酸根离子完全沉淀而除去
使硫酸根离子完全沉淀而除去

(2)判断BaCl2已过量的方法是
取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加稀硫酸,如果产生白色沉淀,证明氯化钡过量
取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加稀硫酸,如果产生白色沉淀,证明氯化钡过量

(3)加入过量Na2CO3的溶液的原因
使钡离子完全沉淀而除去
使钡离子完全沉淀而除去

(4)滴加稀盐酸直至pH=7的目的是
除去过量的氢氧根和碳酸根,得到氯化钠溶液
除去过量的氢氧根和碳酸根,得到氯化钠溶液
;写出这时反应的化学方程式
HCl+NaOH=NaCl+H2O,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2
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(2010?江苏一模)工业纯碱中常含有少量NaCl,某校化学课外活动小组设计并完成了如下实验.
【实验目的】
测定工业纯碱中Na2CO3的含量.
【实验原理】
Na2CO3与酸反应生成的CO2被吸收剂吸收,通过分别称量反应前、后的U形干燥管E的总质量,求出Na2CO3的含量.
【实验装置】

【实验试剂】
①NaOH溶液 ②饱和石灰水 ③碱石灰 ④无水氯化钙 ⑤无水硫酸铜⑥浓盐酸 ⑦稀盐酸 ⑧浓硫酸 ⑨稀硫酸 ⑩试样(工业纯碱)
【实验步骤】(完成下列实验步骤)
①称量试样及装有吸收剂的E的质量,记录数据;
②如上图所示连接好装置,先检查装置的气密性;
③在有关仪器中装入适当试剂;
④打开甲、乙弹簧夹,用气卿鼓入空气,然后接上已称量过的E;
关闭弹簧夹甲,打开乙,将稀H2SO4滴加到装有试样的试剂瓶中
关闭弹簧夹甲,打开乙,将稀H2SO4滴加到装有试样的试剂瓶中

反应完全后,打开弹簧夹甲和乙,用气卿鼓气一段时间
反应完全后,打开弹簧夹甲和乙,用气卿鼓气一段时间

⑦称量E的质量并记录数据.
(1)实验时,在仪器D中装入浓硫酸的作用是
吸收CO2中的H2O
吸收CO2中的H2O
,在仪器C中应装入的试剂是
.(填试剂序号)
(2)实验过程中,先、后共两次鼓入空气,第二次鼓入空气的目的是
驱赶残留在装置中的CO2,以使其完全被吸收
驱赶残留在装置中的CO2,以使其完全被吸收

(3)某同学认为在E装置后应再连接F装置(装有适当试剂),你认为是否必要?
必要
必要
.(选填“必要”或“不必要”)

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科目:高中化学 来源: 题型:

在除杂质的实验操作中,为了将溶液中的杂质完全除去,通常需加入过量的除杂质试剂.某校化学课外活动小组为了除去粗盐中含有少量Na2SO4、MgCl2,设计了下列实验步骤:

试简要说明 (1)加入过量BaCl2的溶液的原因
使SO42-完全沉淀而除去
使SO42-完全沉淀而除去

(2)加入过量Na2CO3的溶液的原因
使Ba2+完全沉淀而除去
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(3)滴加稀盐酸直至过量的目的是
除去过量的OH-、CO32-,得到NaCl溶液
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(6分)在除杂质的实验操作中,为了将溶液中的杂质完全去除,通常需加入过量的除杂质试剂。某校化学课外活动小组为了除去粗盐中含有少量Na2SO4、MgCl2,设计了下列实验步骤:

     试简要说明 (1)加入过量BaCl2的溶液的原因____ ___              。

   (2)加入过量Na2CO3的溶液的原因______     ___         _   _。

   (3)滴加稀盐酸直至pH=7的目的是____       ___       _ _。

 

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