實驗室里臨時要用NaOH溶液和CO
2來制取純Na
2CO
3溶液.已知CO
2氣體通入NaOH溶液過程中極易生成過量NaHCO
3,且無明顯現(xiàn)象.實驗室有下列試劑:①未知濃度的NaOH溶液 ②37%的鹽酸 ③37%的硫酸 ④14%鹽酸 ⑤大理石⑥K
2CO
3固體 ⑦Cu
2(OH)
2CO
3實驗室有下列儀器:鐵架臺、啟普發(fā)生器、量筒、燒杯、橡皮管、玻璃導(dǎo)管、分液漏斗.
已知下表中各物質(zhì)在常溫時的溶解度(g/100g水)
Na2CO3 | NaHCO3 | NaCl | Na2SO4 | NaHSO4 | NaOH |
15.9 | 8.4 | 35 | 35.5 | 20 | 40 |
(1)本實驗應(yīng)選用的儀器除啟普發(fā)生器、橡皮管、玻璃導(dǎo)管外,還需要______.
(2)為保證制得的Na
2CO
3溶液盡量純,應(yīng)選用的藥品(填編號)除①外,還需要______.
(3)簡要敘述實驗步驟,直到制得純Na
2CO
3溶液(儀器安裝可省略)____________.
(4)根據(jù)給出的溶解度表,求出當(dāng)NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于多少時,在配制過程中會有晶體析出(寫出計算步驟和必要的文字說明)
(1)根據(jù)Na
2CO
3+CO
2+H
2O═2NaHCO
3和NaHCO
3+NaOH=Na
2CO
3+H
2O它們之間的聯(lián)系,可以將一瓶氫氧化鈉溶液分成相等的2份,然后將其中的一份通入過量的CO
2,全部變成NaHCO
3,再將另一份氫氧化鈉溶液倒入NaHCO
3中全部轉(zhuǎn)化成Na
2CO
3,即到達題目的要求,因此可用用量筒將NaOH溶液分成兩等分于燒杯中,用稀鹽酸和大理石反應(yīng)制取二氧化碳,向其中一份中通入過量的CO
2,待反應(yīng)完后,將另一份NaOH溶液倒入反應(yīng)后的溶液中,混合均勻,因此用到的儀器還有燒杯、量筒
(2)為保證制得的Na
2CO
3溶液盡量純,應(yīng)選用的藥品為稀鹽酸和大理石制取二氧化碳.
(3)根據(jù)(1)中分析,實驗操作步驟為量取一定量的NaOH溶液,分成兩等份 ②制取CO
2,向其中一份NaOH溶液中通入過量的CO
2氣體 ③將兩溶液混合均勻
(4)要使溶液中析出晶體,需使碳酸氫鈉溶液達到飽和,根據(jù)碳酸氫鈉的溶解度可求出氫氧化鈉的質(zhì)量,從而求出氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).
故答案為:(1)燒杯、量筒
(2)④⑤
(3)①量取一定量的NaOH溶液,分成兩等份 ②制取CO
2,向其中一份NaOH溶液中通入過量的CO
2氣體 ③將兩溶液混合均勻
(4)從表中可知,NaHCO
3常溫下溶解度為8.4g.設(shè)常溫下溶解的NaOH的質(zhì)量為x時,NaHCO
3達到飽和.
NaOH+CO
2=NaHCO
340 84
x 8.4g
x=4g
故溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于
×100%=3.85%時,在步驟②中有NaHCO
3晶體析出.