Question

8．某化學(xué)課外活動小組欲制取純堿Na₂CO₃溶液并討論實驗過程中的相關(guān)問題．可供選擇的試劑有：A大理石；B鹽酸；C氫氧化鈉溶液；D澄清石灰水．
三名同學(xué)設(shè)計的制備方案的反應(yīng)流程分別如下：
甲：NaOH溶液 $\stackrel{CO_{2}}{→}$Na₂CO₃溶液
乙：NaOH溶液$→_{①}^{CO_{2}}$ NaHCO₃溶液 $→_{②}^{加熱蒸干、灼燒}$Na₂CO₃固體$\stackrel{H_{2}O}{→}$Na₂CO₃溶液
丙：NaOH溶液 $→_{③}^{CO_{2}}$NaHCO₃溶液$→_{①}^{NaOH溶液}$Na₂CO₃溶液
（1）請指出甲、乙兩方案的主要缺點：
甲方案CO₂的通入量不易控制；
乙方案過程繁瑣，操作復(fù)雜；
（2）若采用丙方案制取純Na₂CO₃溶液，其實驗的關(guān)鍵有反應(yīng)③應(yīng)充分進行，③步驟后將NaHCO₃溶液煮沸排除過量CO₂，反應(yīng)③④所用NaOH溶液的體積應(yīng)相等；
（3）假設(shè)反應(yīng)②所得的Na₂CO₃固體中混有未分解的NaHCO₃．乙同學(xué)選擇澄清石灰水測定其中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)，乙同學(xué)能否達到實驗?zāi)康�？能（填“能”或“不能”）若能，請說明其計算所需的數(shù)據(jù)；若不能，請簡要說明理由固體樣品的質(zhì)量和沉淀總質(zhì)量．

Answer 1

分析 甲：NaOH溶液 $\stackrel{CO_{2}}{→}$Na₂CO₃溶液中，反應(yīng)終點不易控制，易混有碳酸氫鈉；
乙：NaOH溶液$→_{①}^{CO_{2}}$ NaHCO₃溶液 $→_{②}^{加熱蒸干、灼燒}$Na₂CO₃固體$\stackrel{H_{2}O}{→}$Na₂CO₃溶液，過程多，操作復(fù)雜；
丙：NaOH溶液 $→_{③}^{CO_{2}}$NaHCO₃溶液$→_{①}^{NaOH溶液}$Na₂CO₃溶液，則兩個反應(yīng)中NaOH的量相同，即恰好發(fā)生NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O，以此來解答．

解答 解：（1）由實驗方案及物質(zhì)的性質(zhì)可知，甲方案的缺點為CO₂的通入量不易控制；乙方案的缺點為過程煩瑣，操作復(fù)雜，
故答案為：CO₂的通入量不易控制；過程煩瑣，操作復(fù)雜；
（2）由NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O可知，采用丙方案制取純Na₂CO₃溶液，其實驗的關(guān)鍵是反應(yīng)③應(yīng)充分進行，反應(yīng)③與④所用NaOH溶液的體積應(yīng)相等，
故答案為：反應(yīng)③應(yīng)充分進行，③步驟后將NaHCO₃溶液煮沸排除過量CO₂，反應(yīng)③④所用NaOH溶液的體積應(yīng)相等；
（3）設(shè)混合物中碳酸鈉、碳酸氫鈉的質(zhì)量分別為x、y，
若知道混合物的質(zhì)量m，沉淀的總質(zhì)量n，則
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=m}\\{\frac{x}{106}+\frac{y}{84}=\frac{n}{100}}\end{array}\right.$，
則解二元一次方程可計算含量，
故答案為：能；固體樣品的質(zhì)量和沉淀的總質(zhì)量．

點評 本題考查碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)實驗，為高頻考點，把握性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)、混合物計算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．