Question

（1）2.1g平均相对分子质量为7.2的CO与H₂组成的混合气体与足量的O₂充分燃烧后，立即通入足量的Na₂O₂固体中，固体质量增加了（　）

A．2.1g　　　　　　　　 B．3.6g　　　　　　　　 C．7.2g　　  D．无法求出

（2）实验室里临时需用NaOH溶液和CO₂来制取Na₂CO₃溶液。已知通入NaOH溶液中的CO₂极易过量，从而生成NaHCO₃，且无明显的现象。下表列出的是各物质在常温时的溶解度：

Na₂CO₃　　　　　　 NaHCO₃　　　　   NaCl　　　　　　　　 Na₂SO₄　　　　　　 NaHSO₄　　　　    NaOH

15.9g　　　　　　    8.4g　　　　　　　　 35g　　　　　　　　   35.5g　　　　　　    20g　　　　　　　　  40g

①请简要叙述制得纯Na₂CO₃溶液的实验步骤。

②试利用表中数据求出当NaOH溶液中溶质的质量分数大于多少时，在制取Na₂CO₃的过程中会有晶体析出？

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）本题常规思路是根据平均相对分子质量，用十字交叉法求出2.1g混合气体中CO和H2各自的量，再根据有关反应式，求出固体质量的增加量。显然，此法很繁琐，本处从略。其实本题是一道巧解题。从本题所涉及到的反应，可列出两个总方程式： 从上述两个总反应方程式不难看出，O2在这里起的作用是催化剂，其实质是Na2O2把所有的CO和H2都吸收了，因此无需计算便知，固体增加的质量就是混合气的质量2.1g，选A。 （2）①“通入NaOH溶液中的CO2极易过量”，说明无法控制条件直接得到Na2CO3。鉴于此，不妨设全部生成了NaHCO3。怎样使NaHCO3溶液转化为Na2CO3溶液呢？因NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，故应取两等份的NaOH溶液，向其中的一份中通入过量的CO2，然后与另一份混合，即得纯Na2CO3溶液。 ②观察表中各物质的溶解度可知，所用药品溶解度最小的是NaHCO3，只要不析出NaHCO3晶体，就一定不会析出NaOH和Na2CO3晶体。100g水最多可溶解NaHCO38.4g，而生成8.4gNaHCO3时需4.0gNaOH，故NaOH溶液的质量分数为。可见，当NaOH溶液的质量分数大于3.85%时，配制过程中就会有晶体析出。