Question

【題目】Ⅰ、為探究CO2與過量的NaOH溶液確實發(fā)生了化學反應，甲、乙、丙三位同學設計了下列三種實驗裝置，請回答下列問題：

（1）請寫出甲實驗中CO2與過量的NaOH發(fā)生反應的離子方程式：__________。

（2）丙實驗裝置的實驗現(xiàn)象是________________________。

（3）乙實驗中，如果二氧化碳和氫氧化物的物質(zhì)的量之比為1：1.5，且恰好完全反應，溶液中含有的溶質(zhì)主要是_______________。

A、NaOH 和Na2CO3 B、Na2CO3 C、Na2CO3和NaHCO3 D、NaHCO3

Ⅱ、為探究碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的熱穩(wěn)定性，某同學設計了“套管實驗”，裝置如圖：

（1）小試管B中應裝的藥品是________（寫化學式）。

（2）和大試管A相連的裝有澄清石灰水的小試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象預計是____________________。

Ⅲ、工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，某探究性學習小組分別設計了如下實驗方案。請回答下列有關問題：

方案一：沉淀分析法

(1)稱取質(zhì)量為m1 g的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液，將所得沉淀______________(填操作)、洗滌、烘干、稱量得到m2 g固體，則Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)是_____________________。

方案二：氣體分析法

(2)把一定量的樣品與足量鹽酸反應，用下圖所示裝置測定產(chǎn)生CO2的體積，實驗結束后，量筒中得到V mL液體，則反應中生成二氧化碳的物質(zhì)的量是____________（題目中氣體體積均已經(jīng)換算成標準狀況），為了確保測定結果的準確性，B中的溶液為飽和碳酸氫鈉，因為二氧化碳難溶于飽和碳酸氫鈉，但選用該溶液后實驗結果仍然不夠準確，Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)偏大，其原因可能是___________。

Answer 1

【答案】CO2+ 2 OH-===CO32-+H2O 燒杯內(nèi)的水流入錐形瓶中 C NaHCO3 加熱時有氣泡產(chǎn)生 過濾 53m2/50m1 0.001V/22.4mol或V/22400mol或5V/112000mol或4.46 V× 10-5mol 鹽酸易揮發(fā)，和B裝置中NaHCO3反應，產(chǎn)生二氧化碳氣體

【解析】

Ⅰ、（1）二氧化碳與過量的氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，故離子方程式寫成：CO2+ 2 OH-=CO32-+H2O；（2）丙裝置錐形瓶中氣體減少，壓強減小，燒杯內(nèi)的的水會倒吸入錐形瓶中；

（3）根據(jù)反應方程式CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+NaOH=NaHCO3，如果二氧化碳和氫氧化物的物質(zhì)的量之比為1：1.5，且恰好完全反應，溶液中含有的溶質(zhì)主要是Na2CO3和NaHCO3，且物質(zhì)的量之比為1：1；Ⅱ、（1）套管實驗中，碳酸鈉放在大試管中直接受熱，碳酸氫鈉放在小試管中，間接受熱，故小試管中裝的為NaHCO3；（2）碳酸鈉不分解，加熱時空氣膨脹，導管口有空氣排出，故和大試管A相連的裝有澄清石灰水的小試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象預計是加熱時有氣泡產(chǎn)生；Ⅲ、（1）碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，所以分離沉淀需要經(jīng)過過濾操作；設Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)是x，則

CaCl2+ Na2CO3= CaCO3↓+ NaCl

106 100

xm1 g m2 g

x==；

（2）把一定量的樣品與足量鹽酸反應，用下圖所示裝置測定產(chǎn)生CO2的體積，實驗結束后，量筒中得到V mL液體，排出液體的體積就是產(chǎn)生的氣體的體積，則反應中生成二氧化碳的物質(zhì)的量是=mol；鹽酸易揮發(fā)，和B裝置中NaHCO3反應產(chǎn)生二氧化碳氣體，使實驗數(shù)據(jù)變大，碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)偏大。