Question

【題目】Na2CO3是一種很重要的化學(xué)物質(zhì)，某學(xué)生擬在實(shí)驗(yàn)室中制備Na2CO3。下面是他的制備實(shí)驗(yàn)過程：

將50mL NaOH溶液吸收CO2氣體，制備Na2CO3溶液。為了防止通入的CO2氣體過量，生成NaHCO3，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：(I)用25mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；(II)小心煮沸溶液1～2分鐘；(III)在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。

(1)(II)中煮沸溶液的目的是 。

(III)中混合另一半NaOH溶液后發(fā)生的反應(yīng)是 。(寫離子方程式)

(2)按該同學(xué)的設(shè)計(jì)，第(I)步實(shí)驗(yàn)裝置如下：

①裝置A使用的試劑是 (固體)和 溶液；

②裝置B使用的試劑最好是 (選擇：水、飽和NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、飽和NaHCO3溶液)，作用是 ；寫出B中可能發(fā)生的離子方程式 ，如果不用B裝置，最終得到的Na2CO3溶液中可能存在的雜質(zhì)有 。

③有人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟(II)、(III)的順序?qū)φ{(diào)，即先混合，再煮沸，更合理，你認(rèn)為 (填“合理”或“不合理”)。原因?yàn)?/span> 。

Answer 1

【答案】(1)除去過量或多余的CO2氣體，防止碳酸氫鈉分解。

OH-+HCO3-=CO32-+H2O

(2)①石灰石 鹽酸②飽和碳酸氫鈉溶液

除去CO2氣體中混有的HCl氣體 H++HCO3-=CO2↑+H2O

NaCl NaOH

不合理 過量的二氧化碳會與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,導(dǎo)致產(chǎn)物不純

【解析】

試題分析：(1)在(Ⅱ)中煮沸溶液的目的是趕走溶解在溶液中的CO2氣體，防止碳酸氫鈉分解，若不先驅(qū)走溶液中溶解的CO2氣體，步驟(Ⅲ)加入的NaOH將有部分與CO2反應(yīng)被消耗掉，使NaHCO3不能完全轉(zhuǎn)化成Na2CO3；在(Ⅲ)中混合另一半NaOH溶液后發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是碳酸氫鈉能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)離子方程式為HCO3-+OH-═CO32-+H2O；

(2)①制備二氧化碳?xì)怏w的試劑選擇，反應(yīng)原理是固體碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，選擇固體為大理石或石灰石，液體為鹽酸；

②該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的溫度升高，鹽酸具有揮發(fā)性，所以生成的二氧化碳中含有氯化氫氣體，為了除去二氧化碳中的氯化氫氣體又不引進(jìn)新的雜質(zhì)，用飽和的碳酸氫鈉溶液吸收氯化氫，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 H++ HCO3-= CO2↑+H2O；若去掉裝置B，氯化氫和二氧化碳直接進(jìn)入氫氧化鈉溶液中，會生成氯化鈉，碳酸鈉，再加入等體積氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉會過量，所以含有的雜質(zhì)主要為NaCl，NaOH；

③如果實(shí)驗(yàn)步驟(II)、(III)的順序?qū)φ{(diào)，溶液中溶解了部分二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)，使氫氧化鈉的量減少，混合液中碳酸氫鈉和氫氧化鈉的物質(zhì)的量不相等，所以不能恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈉，會混有碳酸氫鈉，所以不合理。