Question

某校化学课外活动小组利用下面所提供的仪器装置和药品制取NaHCO₃溶液，设计如下实验。实验室提供的药品、仪器装置如下：

药品：①2%NaOH溶液 ②稀HCI ③稀H₂SO₄④饱和KHCO₃溶液⑤浓H₂SO₄⑥CaCO₃固体⑦K₂CO₃粉末

仪器装置（如图所示）：

请根据题目要求回答下列问题

（1）请按下表要求、填写选择的装置和药品。

分项 内容	CO2发生装置（随开随用，随关随停） （X）	除杂洗气装置 (Y)	制备产品装置 （Z）
选择的装置（填序号）			C
选择的药品（填序号）			①

（2）如何检验所选择的CO₂发生装置（X）的气密性,下列打操作正确的是：　　　　

A.塞紧单孔塞：将烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中，如果干燥管内外液面没有一定高度差，说明装置的气密性不好漏气。

B.塞紧单孔塞，关闭开关，将烧杯中加入一定量水使干燥管下端管口浸没在水中，如果用手捂住干燥管，管口处出现少量气泡，松手后，干燥管下端管口处出现一段水柱，说明装置的气密性良好（其他方案合理均给分）

C. 塞紧单孔塞，关闭开关,将干燥管放入烧杯中,然后向烧杯加入水,如果出现内外液面有一定的高度差,说明气密性完好

（3）将装置按X、Y、Z顺序连接并检查气密性后，当加入药品实验时，X装置中发生化学反应的离子方程式为　　　　　 ，Y装置中除去的杂质为 　　　　　　　　　 。

（4）常温下，向Z装置的NaOH溶液中通入过量CO₂气体，其原因是　　　　　　　　 ；通入过量CO₂后，Z装置内的溶液中离子浓度大小顺序为　　　　　　　　　　　　 ；若要保证乙装置中不析出晶体（不考虑过饱和溶液问题），NaOH溶液最大浓度不能超过

　　　　　　 %（质量分数）。附：有关物质在常温（20℃）时的溶解度

化学式	Na2CO3	NaHCO3	NaOH	NaCl	Na2SO4
溶解度（g/100gH2O）	21.3	9.60	107	35.8	19.4

Answer 1

（1）

选择的装置（填序号）	F（1分）	b（1分）
选择的药品（填序号）	②⑥（1分）	④（1分）

（2）BC（1分）

（3）CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂ ↑+H₂O,    HCI（或氯化氢）（每空2分）……4分

（4）使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO₃……2分

c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(H⁺)……2分

[或 c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(CO₃^2-)>c(H⁺)   4.37%…2分