Question

某活动课程小组拟用50 mL NaOH溶液吸收CO₂气体，制备Na₂CO₃溶液。为了防止通入过量的CO₂气体生成NaHCO₃，设计了如下实验步骤：

a.取25 mL NaOH溶液吸收过量的CO₂气体，至CO₂气体不再溶解；

b.小火煮沸溶液1～2 min，赶走溶解在溶液中的CO₂气体；

c.在得到的溶液中加入另一半(25 mL)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c步骤的离子方程式_________。此方案第一步的实验装置如图所示：

(2)加入反应物前，如何检验整个装置的气密性：___________。

(3)若用大理石与盐酸制CO₂，则装置B中盛放的试剂是___________，作用是：_________。

(4)在实验室通常制法中，装置A还可作为下列_________(填序号)气体的发生装置。

①HCl　         ②H₂　             ③Cl₂　

(5)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_____mol/L

Answer

HCO3−＋OH−=CO32−＋H2O 用止水夹夹住B与烧杯之间的乳胶管，然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一段时间，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 饱和碳酸氢钠溶液 吸收HCl气体 ② 7.2

【解析】

(1)c步骤发生的反应为碳酸氢钠能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；

(2)根据液封气体形成液面高度差，或利用气体的热胀冷缩来检验装置的气密性；

(3)盐酸易挥发，制取的二氧化碳含有HCl，B中盛放的试剂用于吸收HCl，但不能与二氧化碳反应，生成二氧化碳最好；

(4)该制取装置适合不加热制取气体；

(5)计算50mLNaOH溶液中含有的氢氧化钠的物质的量，根据钠元素守恒可知，溶液中n(Na2CO3)＝0.5n(NaOH)，再根据c＝nV计算。

(1)碳酸氢钠能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应离子方程式为HCO3−＋OH−=CO32−＋H2O；故答案为：HCO3−＋OH−=CO32−＋H2O；

(2)用止水夹夹住B与烧杯之间的乳胶管，然后从漏斗中注入一定量的水，在装置内密封气体，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；

故答案为：用止水夹夹住B与烧杯之间的乳胶管，然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面，过一段时间，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；

(3)盐酸易挥发，制取的二氧化碳含有HCl，B中盛放饱和碳酸氢钠溶液，吸收HCl气体，同时生成二氧化碳；

故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；吸收HCl气体；

(4)该制取装置适合不加热制取气体，HCl、Cl2的制备都需要加热，不能使用该装置制备，制取H2不需要加热，可以选用该装置；

故答案为：②；

(5)m(NaOH)＝50mL×1.44g/mL×40%＝28.8g，所以n(NaOH)＝＝0.72mol，根据钠元素守恒可知，溶液中n (Na2CO3)＝0.5 n(NaOH)＝0.36mol，故c(Na2CO3)＝＝7.2 mol/L；

故答案为：7.2。