Question

【題目】小蘇打（碳酸氫鈉）在日常生活中有廣泛的用途，工業(yè)上制取小蘇打有多種方法，其中有一種是氣相固碳法，其利用的原理是：Na2CO3 + H2O + CO2 =2NaHCO3

資料：碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度表（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）（部分）

溫度/℃	0	15	20	30	40	50	60
碳酸氫鈉溶解度/g	6.9	8.72	9.6	11.1	12.7	14.45	16.4
碳酸鈉溶解度/g	7.1	13.25	21.8	39.7	48.8	47.3	46.4

同學(xué)們多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。有同學(xué)提出分析第10min時(shí)溶液中溶質(zhì)的組成，于是同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

⑴ 實(shí)驗(yàn)步驟①中，“操作1”是________，實(shí)驗(yàn)步驟③中，為保證測(cè)量稀鹽酸質(zhì)量的準(zhǔn)確，則應(yīng)預(yù)先進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________；

⑵ 通過(guò)數(shù)據(jù)分析，通入10min二氧化碳時(shí)溶液中溶質(zhì)至少有________；實(shí)驗(yàn)中“固體質(zhì)量a克”，a的最大值是________。

Answer 1

【答案】 過(guò)濾 濾液中應(yīng)預(yù)先滴加無(wú)色酚酞 Na2CO3、Na H CO3 12.6g

【解析】（1）過(guò)濾可將固體與液體分開，為保證測(cè)量稀鹽酸質(zhì)量的準(zhǔn)確，應(yīng)先在濾液中應(yīng)預(yù)先滴加無(wú)色酚酞，當(dāng)溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色是停止滴加鹽酸。

（2）通過(guò)數(shù)據(jù)分析，過(guò)濾時(shí)有固體析出說(shuō)明碳酸氫鈉固體為ag，

設(shè)加入的36.5g10%的稀鹽酸全部與碳酸氫鈉反應(yīng)，放出的二氧化碳的質(zhì)量為x

NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2↑

36.5 44

36.5g×10% x

x=4.4g＞4.11g

通入10min二氧化碳時(shí)溶液中溶質(zhì)至少有Na2CO3、NaHCO3。

10g氫氧化鈉中鈉元素的質(zhì)量為10g× =5.75g

假設(shè)氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化Na2CO3和NaHCO3，根據(jù)NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2↑和Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O + CO2↑可知，

設(shè)溶液中的鈉元素為y

HCl～NaCl～Na

36.5 23

36.5g×10% y

y=2.3g

所以進(jìn)入碳酸氫鈉晶體的鈉元素的質(zhì)量為5.75g-2.3g=3.45g；

則析出碳酸氫鈉晶體的質(zhì)量為 =12.6g。