Question

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有NaOH固體、蒸餾水、石灰石和稀鹽酸等化學(xué)藥品，某化學(xué)課外活動(dòng)小組欲制備33.0 g較純凈的NaHCO₃。有關(guān)物質(zhì)在20 ℃時(shí)的溶解度如下表，試完成下列問(wèn)題：

物質(zhì)名稱(chēng)	溶解度/g
NaOH	110
Na2CO3	30
NaHCO3	9

                             

(1)用化學(xué)方程式表示其制備過(guò)程；

(2)若耗用100 g水需NaOH物質(zhì)的量為_(kāi)___________ mol；

(3)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程；

(4)上述上圖為該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的圖象，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出A點(diǎn)，即當(dāng)n(CO₂)∶n(NaOH)=2∶3，且n(CO₂)=0.250 mol 時(shí)的位置，并由此判斷此時(shí)所得鹽的組成，計(jì)算其物質(zhì)的量。

Answer 1

(1)CaCO₃+2HCl====CaCl₂+H₂O+CO₂↑

NaOH+CO₂====NaHCO₃(或CO₂+2NaOH====Na₂CO₃+H₂O)

(2)0.5

(3)①稱(chēng)量20 g NaOH固體置于一燒杯中，緩緩加入100 mL水，攪拌溶解，冷卻至室溫；②向上述NaOH溶液中通入由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取的CO₂至沉淀不再增加為止；③過(guò)濾，用濾紙吸干濾渣表面的水分。

(4)A點(diǎn)(0.250，0.375)如圖所示。所得鹽的組成為Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物，由n(CO₂)∶n(NaOH)=2∶3可寫(xiě)出反應(yīng)的總化學(xué)方程式：

   2CO₂+3NaOH====Na₂CO₃+NaHCO₃+H₂O

0.250 mol               0.125 mol  0.125 mol

即n(Na₂CO₃)=0.125 mol，n(NaHCO₃)=0.125 mol。

解析：(2)依據(jù)題意和溶解度表中信息，欲制備33.0 g NaHCO₃，若耗用100 g水，則產(chǎn)生NaHCO₃的質(zhì)量應(yīng)為100 g溶劑中溶解的溶質(zhì)質(zhì)量9 g與33.0 g之和，即為42.0 g。由

NaOH+CO₂====NaHCO₃

1 mol                    84 g

0.5 mol                 42 g

得n(NaOH)=0.5 mol，m(NaOH)=0.5 mol×40 g·mol^-1=20 g。