Question

某活動(dòng)課程小組擬用50mLNaOH溶液吸收CO₂氣體，制備N(xiāo)a₂CO₃溶液．為了防止通入的CO₂氣體過(guò)量生成NaHCO₃，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
a．取25mL NaOH溶液吸收過(guò)量的CO₂氣體，至CO₂氣體不再溶解；
b．小火煮沸溶液1～2min；
c．在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使其充分混合反應(yīng)．
（1）此方案能制得較純凈的Na₂CO₃，寫(xiě)出a、c兩步的化學(xué)反應(yīng)方程式______、______．
此方案第一步的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：



（2）加入反應(yīng)物前，如何檢查整個(gè)裝置的氣密性？______（3）裝置B中盛放的試劑是______，作用是______．
（4）在實(shí)驗(yàn)室通常制法中，裝置A還可作為下列______氣體的發(fā)生裝置（填序號(hào)）．
①CH₂═CH₂    ②H₂S    ③CH₄    ④CH≡CH     ⑤H₂
（5）實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體：①NH₃，②Cl₂，③HCl，④H₂S，⑤CH₄，⑥CO，⑦CO₂，⑧O₂時(shí)，屬于必須進(jìn)行尾氣處理，并能用下圖所示裝置進(jìn)行處理的，將氣體的序號(hào)填入裝置圖的下方空格內(nèi)．



（6）已知所用NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，室溫下該溶  液密度為1.44g/mL，假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變，不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，計(jì)算用此種方法制備所得Na₂CO₃溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____．

Answer 1

（1）因過(guò)量的CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO₃，其反應(yīng)為NaOH+CO₂═NaHCO₃，因酸式鹽與堿反應(yīng)生成鹽和水，其反應(yīng)為NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O，
故答案為：NaOH+CO₂═NaHCO₃；NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O；   
（2）因裝置不漏氣時(shí)，通過(guò)改變氣體的體積可以改變壓強(qiáng)，故答案：用彈簧夾夾住A、B連接處，先檢查A的氣性：塞緊橡皮塞，從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶?jī)?nèi)的水面，停止加水后，漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣．然后檢查B的氣密性：向燒杯中注入少量水，使導(dǎo)管口侵入水中，雙手捂住廣口瓶片刻有氣泡冒出，松開(kāi)手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管形成水柱，說(shuō)明裝置不漏氣（也可一次檢查A、B的氣密性：連接和燒杯間的乳膠管用止水夾夾�。�然后從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于錐形瓶?jī)?nèi)的水面，過(guò)一會(huì)，觀察漏斗內(nèi)與錐形瓶中的液面差，若保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣）；
（3）因CO₂中含有HCl，要得到純凈的CO₂，必須除去HCl，同時(shí)除雜試劑不能CO₂反應(yīng)，所以用飽和NaHCO₃溶液而不能用飽和Na₂CO₃溶液，故答案：飽和酸氫鈉溶液；吸收HCl氣體；
（4）因制備CO₂、H₂S、CH≡CH、H₂裝置的特點(diǎn)：固體+液體→氣體，而制備CH₂═CH₂ 裝置的特點(diǎn)：液體+液體

加熱

氣體，制備CH₄裝置的特點(diǎn)：固體+固體

加熱

氣體，故答案：②④⑤；
（5）因有毒氣體必須進(jìn)行尾氣處理，故CH₄、CO₂、O₂不需要處理，CO雖然需要處理，但不能用液體來(lái)吸收，可用燃燒法來(lái)處理，左邊的裝置吸收氣體要防倒吸，說(shuō)明氣體極易溶于水，如：NH₃、HCl  右邊的裝置后者吸收氣體沒(méi)有防倒吸，說(shuō)明氣體不易溶于水，如：Cl₂、H₂S，故答案：①③；②④
（6）50mLNaOH溶液中n（NaOH）=

50mL×1.44g/mL×40%

40g/mol

=0.72mol，
         NaOH+CO₂═NaHCO₃         
       0.36mol     0.36mol      
       NaHCO₃ +NaOH═Na₂CO₃ +H₂O
  0.36mol   0.36mol   0.36mol         
 則Na₂CO₃的物質(zhì)的量濃度為：C=

n

v

=

0.36mol

0.05L

=7.2 mol/L，
故答案：7.2 mol/L．