Question

【題目】制取干燥的二氧化碳氣體，并驗證二氧化碳氣體與氫氧化鈉溶液可以發生化學反應，設計如下探究實驗。

【查閱資料】

(1)碳酸鈉、水、二氧化碳可以化合生成碳酸氫鈉。

(2)20℃，氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度如下表所示

物質	NaOH	Na2CO3	NaHCO3
溶解度/g	110	21.8	9.6

經測定，實驗過程中裝置D的溫度保持20℃。

【定性探究】

(1)儀器a的名稱是____________________；

(2)裝置B中盛有 NaHCO3溶液，目的是吸收裝置A中揮發出的HCl氣體，寫出B中發生反應的化學方程式：___________；

(3)裝置C的作用是________，選擇________(選填E、F)達到實驗目的；

(4)在實驗過程中裝置D中觀察到__________，說明CO2和NaOH溶液能發生反應。

【定量計算】

(5)裝置D中盛有的210g20℃NaOH飽和溶液中含有NaOH___________g；

(6)裝置D中NaOH全部轉化成Na2CO3時，理論上最多可以生成Na2CO3_______________克?

(7)當向裝置D中通入足量的CO2時，可以將NaOH全部轉化為NaHCO3，實驗過程中會析出的 NaHCO3質量________g(不考慮結晶水)。

Answer 1

【答案】 長頸漏斗 NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑ 吸收二氧化碳中混有的水蒸氣 E 有固體析出 110 145.75g 221.4g

【解析】本題考查了氣體的凈化和干燥，溶解度的應用和計算，化學方程式的計算等。

(1)儀器a的名稱是長頸漏斗；

(2)裝置B中盛有 NaHCO3溶液，目的是吸收裝置A中揮發出的HCl氣體，NaHCO3和HCl反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式：NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑；

(3)欲制得干燥的二氧化碳氣體，裝置C的作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸氣，濃硫酸具有吸水性且不與二氧化碳反應，選擇E達到實驗目的；

(4)若NaOH與二氧化碳反應，生成碳酸鈉和水，碳酸鈉、水、二氧化碳可以化合生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉的溶解度較小，易在溶液中析出。在實驗過程中裝置D中觀察到有固體析出，說明CO2和NaOH溶液能發生反應。

(5) 20℃NaOH的溶解度為110g，即20℃時100g水與110gNaOH形成210g飽和溶液。210g20℃NaOH飽和溶液中含有NaOH110g；

(6)設：110 g的NaOH能生成碳酸鈉的質量為x

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

80 106

110g x

x=145.75g

(7)設：145.75g 的碳酸鈉能生成碳酸氫鈉的質量為y

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

106 168

145.75g y

y=231g，根據方程式可知在反應中水沒有增加也沒有減小仍為100g，溶液中溶解的NaHCO3的質量為9.4g，實驗過程中會析出的 NaHCO3質量=231g-9.6g=221.4g。