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（一個標準大氣壓下）（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

同學們多次重復實驗，所得實驗結果基本一致。有同學提出分析第10min時溶液中溶質的組成，于是同學們設計如下實驗方案進行實驗。

⑴ 實驗步驟①中，“操作1”是________，實驗步驟③中，為保證測量稀鹽酸質量的準確，則應預先進行的實驗操作是________；

⑵ 通過數據分析，通入10min二氧化碳時溶液中溶質至少有________；實驗中“固體質量a克”，a的最大值是________。

Answer 1

【答案】 過濾 濾液中應預先滴加無色酚酞 Na2CO3、Na H CO3 12.6g

【解析】（1）過濾可將固體與液體分開，為保證測量稀鹽酸質量的準確，應先在濾液中應預先滴加無色酚酞，當溶液恰好變?yōu)闊o色是停止滴加鹽酸。

（2）通過數據分析，過濾時有固體析出說明碳酸氫鈉固體為ag，

設加入的36.5g10%的稀鹽酸全部與碳酸氫鈉反應，放出的二氧化碳的質量為x

NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2↑

36.5 44

36.5g×10% x

x=4.4g＞4.11g

通入10min二氧化碳時溶液中溶質至少有Na2CO3、NaHCO3。

10g氫氧化鈉中鈉元素的質量為10g× =5.75g

假設氫氧化鈉全部轉化Na2CO3和NaHCO3，根據NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O + CO2↑和Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O + CO2↑可知，

設溶液中的鈉元素為y

HCl～NaCl～Na

36.5 23

36.5g×10% y

y=2.3g

所以進入碳酸氫鈉晶體的鈉元素的質量為5.75g-2.3g=3.45g；

則析出碳酸氫鈉晶體的質量為 =12.6g。