Question

某化學(xué)課外活動(dòng)小組欲制取Na₂CO₃溶液并討論實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)問題．可供選擇的試劑有：A．大理石　B．鹽酸　C．氫氧化鈉溶液　D．澄清石灰水．三名同學(xué)設(shè)計(jì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的反應(yīng)流程分別如下圖．請回答下列問題：

（1）請指出甲、乙兩方案的主要缺點(diǎn)：
甲方案：________
乙方案：________
（2）若采用丙方案制取純Na₂CO₃溶液，其實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵有：________．
（3）假設(shè)反應(yīng)③所得的NaHCO₃溶液中含有Na₂CO₃．現(xiàn)要利用A～D四種試劑證明Na₂CO₃的存在，你所選擇的試劑________（填試劑代號(hào)）．
（4）假設(shè)反應(yīng)②所得的Na₂CO₃固體中混有未分解的NaHCO₃．乙同學(xué)選擇澄清石灰水測定其中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，乙同學(xué)能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�？________（填“能”或“不能”）若能，請說明其計(jì)算所需的數(shù)據(jù)；若不能，請簡要說明理由：________．

Answer 1

（1）氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，二者反應(yīng)生成的碳酸鈉是易溶于水的物質(zhì)，無法判斷反應(yīng)的終點(diǎn)，不易控制二氧化碳的用量，方案乙能夠?qū)崿F(xiàn)制取碳酸鈉溶液，但是整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程比較復(fù)雜，所以本題答案為：CO₂的通入量不易控制，過程繁瑣，操作復(fù)雜；
（2）采用丙制取碳酸鈉溶液，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，要注意控制二氧化碳的用量應(yīng)該與氫氧化鈉充分反應(yīng)生成碳酸氫鈉，過量的二氧化碳要加熱碳酸氫鈉溶液除去，且③④所用氫氧化鈉的量應(yīng)該相同，所以本題答案為：反應(yīng)③應(yīng)充分進(jìn)行，③步驟后將NaHCO₃溶液煮沸排除過量CO₂，反應(yīng)③④所用NaOH溶液的體積應(yīng)相等；
（3）純碳酸氫鈉不與二氧化碳反應(yīng)，通入氣體后會(huì)直接逸出，若混有碳酸鈉，二氧化碳會(huì)與碳酸鈉反應(yīng)，通入氣體后氣體不會(huì)直接逸出，所以本題答案為：AB；
（4）相同質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合物與氫氧化鈣反應(yīng)生成的碳酸鈣沉淀的質(zhì)量不同，所以可以使用石灰水測定其中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以本題答案為：能，固體樣品的質(zhì)量和沉淀總質(zhì)量．
分析：根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，二者反應(yīng)生成的碳酸鈉是易溶于水的物質(zhì)，方案乙能夠?qū)崿F(xiàn)制取碳酸鈉溶液，但是整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程比較復(fù)雜，采用丙制取碳酸鈉溶液，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，要注意控制二氧化碳的用量應(yīng)該與氫氧化鈉充分反應(yīng)生成碳酸氫鈉，過量的二氧化碳要加熱碳酸氫鈉溶液除去，且③④所用氫氧化鈉的量應(yīng)該相同，想要制取的是碳酸氫鈉溶液，若其中含有碳酸鈉，用AB可以鑒別，AB作用產(chǎn)生二氧化碳，若是純碳酸氫鈉，通入二氧化碳?xì)怏w不反應(yīng)也不能溶解（碳酸氫根會(huì)抑制二氧化碳溶解于水），看到的現(xiàn)象是氣體通入后馬上逸出，若其中含有碳酸鈉，二氧化碳會(huì)于碳酸鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，看到的現(xiàn)象是氣體通入后不逸出，溶解，
點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸鈉的制取，完成此題，可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．