实验室临时需要用NaOH溶液和C
解析 这是一个设计性较强的实验题.从反应原理、试剂到仪器、步骤均要根据题意和已学知识一一分析,作出合理安排.
首先,考虑根据什么反应原理,制得纯净的Na2CO3溶液?
若在NaOH溶液中直接通入适量的CO2,使其只发生反应:CO2+NaOH=Na2CO3。
显然,“适量”两字是难以实际控制的,题干也明确指出此种方法的不足.
若在NaOH溶液中通入足量的CO2,使其生成NaHCO3溶液.再将其加热蒸干灼烧,使其分解为Na2CO3固体,最后溶于水.此方法步骤较多,操作复杂,且蒸干灼烧时也难以做到固体NaHCO3恰好完全分解,何况题中未给酒精灯.
合理的思路是:依据如下反应
CO2 + N...全部
解析 这是一个设计性较强的实验题.从反应原理、试剂到仪器、步骤均要根据题意和已学知识一一分析,作出合理安排.
首先,考虑根据什么反应原理,制得纯净的Na2CO3溶液?
若在NaOH溶液中直接通入适量的CO2,使其只发生反应:CO2+NaOH=Na2CO3。
显然,“适量”两字是难以实际控制的,题干也明确指出此种方法的不足.
若在NaOH溶液中通入足量的CO2,使其生成NaHCO3溶液.再将其加热蒸干灼烧,使其分解为Na2CO3固体,最后溶于水.此方法步骤较多,操作复杂,且蒸干灼烧时也难以做到固体NaHCO3恰好完全分解,何况题中未给酒精灯.
合理的思路是:依据如下反应
CO2 + NaOH = NaHCO3
NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
两反应中消耗的NaOH量相等.这是关键,因而必须取两等份的NaOH同种溶液,使其中一份完全转化为NaHCO3,然而再加入另一份NaOH溶液,又使NaHCO3刚好转化为Na2CO3。
其次,考虑怎样选择的合适的试剂和仪器?
欲制CO2,选用哪一种碳酸盐和哪一种酸?
因要用启普发生器,K2CO3固体可溶于水,不能选用.Cu2(OH)2CO3、大理石均为不溶于水的固体.但CaCO3、Cu2(OH)2CO3分别与HCl的反应产生等量的CO2,后者将消耗更多的HCl。
故应选用CaCO3。
由于CaCO3和H2SO4反应生成CaSO4微溶物,覆盖在CaCO3固体表面,使反应速率降低.故应选择盐酸.但现有两种不同的盐酸,该选择浓的还是稀的?由于浓盐酸具有挥发性,使CO2中混有HCl,从而与NaOH反应将有NaCl生成,最终无法制得纯净的Na2CO3溶液.故应用稀HCl。
本题答案:
(1)烧杯、量筒(用于量取等体积的两份NaOH溶液).
(2)④、⑤
(3)①量取一定量的NaOH溶液,分成两等份.
②用稀HCl和CaCO3反应制取CO2(启普发生器进行),向①其中一份NaOH溶液通入过量的CO2气体.
③将两份溶液混合、摇匀.
④从表中可知,NaHCO3常温下的溶解度为8。
4g。
设常温下100g水中溶解的NaOH质量为x g时,NaHCO3达饱和
NaOH + CO2 = NaHCO3
40 84
x 8。
4
x=4(g)
×100%=3。85%。
故溶液中NaOH的质量分数若大于3。85%,则在步骤②中会有NaHCO3晶体析出.
。收起