Question

某化学实验小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO₂气体(用大理石和稀盐酸反应来制取CO₂)，以制备纯净的Na₂CO₃溶液。为了防止通入的CO₂气体过量生成NaHCO₃，他们设计了如下实验过程：

a．取25 mL NaOH溶液，向其中通入过量的CO₂气体，至CO₂气体不再溶解；

b．小火煮沸此溶液1～2 min；

c．在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使其充分混合反应。

（1）此方案能制得较纯净的Na₂CO₃，写出a、c两步的化学反应方程式：____________________________________、_____________________________________

（2）煮沸溶液的目的是                                           。

此方案第一步的实验装置如右图所示：

（3）加入反应物前，如何检查整个装置的气密性_________________________________。

（4）装置B中盛放的试剂是____________，作用是__________________________________。

（5）在实验室制法中，装置A还可作为下列_____________气体的发生装置(填序号)。

①CH₂=CH₂      ②H₂S   ③CH₄      ④CH≡CH      ⑤H₂

（6）实验室制取下列气体：①NH₃，②Cl₂，③HCl，④H₂S，⑤CH₄，⑥CO，⑦CO₂，⑧O₂时，属于必须进行尾气处理并能用下图所示装置进行处理的，将气体的序号填入装置图的下方空格内。

尾 气 吸 收 装 置
处理气体

（7）已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%，室温下该溶液密度为1.44 g / mL，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，计算用此种方法制备所得Na₂CO₃溶液的物质的量浓度为_________________。

Answer

（1）NaOH+CO2=NaHCO3 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；

（2）充分将溶液中多余的CO2赶走；

（3）将连接B和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住。然后从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气；

（4）饱和NaHCO3溶液，吸收HCl气体；

（5）②⑤；（6）①③，②④；（7）7.2mol/L

【解析】

试题分析：（1）此方案能制得较纯净的Na2CO3， a、c两步的化学反应方程式是：NaOH+CO2=NaHCO3 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；（2）由于CO2能够在水中溶解，所以煮沸溶液的目的是充分将溶液中多余的CO2赶走；（3）加入反应物前，检查整个装置的气密性的方法是将连接B和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住。然后从漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一会，观察漏斗内与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气；（4）装置B中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液，作用是吸收CO2气体中的杂质HCl气体；（5）装置A是固体与液体反应制取气体，反应不能加热，①CH2=CH2是乙醇与浓硫酸混合加热170 ℃时发生消去反应制取乙烯，不能使用该装置，错误；②H2S是FeS与稀HCl反应来制取，不用加热，制取；③CH4是无水乙酸钠和碱石灰共热来制取，不能使用该装置，错误；④CH≡CH是电石以水发生来制取，但是由于电石反应后呈糊状，乙醇不能使用该装置，错误；⑤H2是用Zn与稀盐酸发生反应来制取，符合该装置的使用，正确。（6）①NH3，③HCl在水中极容易溶解所以在尾气处理时为了防止倒吸现象的发生，应该使用倒扣的漏斗；②Cl2，④H2S在水中溶解度不大，应该用碱性溶液如NaOH溶液来吸收，导气管可以伸入到液面一下；（7）根据题意可知：25 mL NaOH溶液中NaOH的物质的量与产生的碳酸钠的物质的量相等，n(NaOH)= (1.44 g / mL ×25 mL ×40%)÷40g/mol=0.36mol，c(Na2CO3)= n(Na2CO3)÷V=0.36mol÷0.05L=7.2mol/L.

考点：考查物质的制取方法、装置气密性的检查、试剂的选择及作用、尾气处理方法、物质的量浓度的计算的知识。