Question

（1）2.1g平均相對分子質量為7.2的CO與H₂組成的混合氣體與足量的O₂充分燃燒后，立即通入足量的Na₂O₂固體中，固體質量增加了（　）

A．2.1g　　　　　　　　 B．3.6g　　　　　　　　 C．7.2g　　  D．無法求出

（2）實驗室里臨時需用NaOH溶液和CO₂來制取Na₂CO₃溶液。已知通入NaOH溶液中的CO₂極易過量，從而生成NaHCO₃，且無明顯的現象。下表列出的是各物質在常溫時的溶解度：

Na₂CO₃　　　　　　 NaHCO₃　　　　   NaCl　　　　　　　　 Na₂SO₄　　　　　　 NaHSO₄　　　　    NaOH

15.9g　　　　　　    8.4g　　　　　　　　 35g　　　　　　　　   35.5g　　　　　　    20g　　　　　　　　  40g

①請簡要敘述制得純Na₂CO₃溶液的實驗步驟。

②試利用表中數據求出當NaOH溶液中溶質的質量分數大于多少時，在制取Na₂CO₃的過程中會有晶體析出？

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）本題常規思路是根據平均相對分子質量，用十字交叉法求出2.1g混合氣體中CO和H2各自的量，再根據有關反應式，求出固體質量的增加量。顯然，此法很繁瑣，本處從略。其實本題是一道巧解題。從本題所涉及到的反應，可列出兩個總方程式： 從上述兩個總反應方程式不難看出，O2在這里起的作用是催化劑，其實質是Na2O2把所有的CO和H2都吸收了，因此無需計算便知，固體增加的質量就是混合氣的質量2.1g，選A。 （2）①“通入NaOH溶液中的CO2極易過量”，說明無法控制條件直接得到Na2CO3。鑒于此，不妨設全部生成了NaHCO3。怎樣使NaHCO3溶液轉化為Na2CO3溶液呢？因NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，故應取兩等份的NaOH溶液，向其中的一份中通入過量的CO2，然后與另一份混合，即得純Na2CO3溶液。 ②觀察表中各物質的溶解度可知，所用藥品溶解度最小的是NaHCO3，只要不析出NaHCO3晶體，就一定不會析出NaOH和Na2CO3晶體。100g水最多可溶解NaHCO38.4g，而生成8.4gNaHCO3時需4.0gNaOH，故NaOH溶液的質量分數為。可見，當NaOH溶液的質量分數大于3.85%時，配制過程中就會有晶體析出。