2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第3章 題型突破4 碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定的實(shí)驗(yàn)探究精講義+優(yōu)習(xí)題（含解析）魯科版.docx

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碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定的實(shí)驗(yàn)探究 測定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的常用方法 1．氣體法 (1)測定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 依據(jù)CO2的體積確定Na2CO3的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。 (2)實(shí)驗(yàn)操作：向mg純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準(zhǔn)確測量產(chǎn)生CO2氣體的體積為VmL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 (3)數(shù)據(jù)處理 純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為mol106gmol－1＝g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝%。 2．沉淀法 (1)測定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。 依據(jù)BaCO3沉淀的質(zhì)量，確定Na2CO3的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。 (2)實(shí)驗(yàn)操作：先將mg純堿樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCl2溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質(zhì)量為ng。 (3)數(shù)據(jù)處理 純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為106gmol－1＝g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝100%。 1．為精確測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含少量NaCl)，準(zhǔn)確稱量Wg樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)方法所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案和測量數(shù)據(jù)合理的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)方案 測量數(shù)據(jù) A 滴定法 將樣品配成100mL溶液，取10mL，加入酚酞，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積 B 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng)，生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增加的質(zhì)量 C 重量法 將樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，加入足量鹽酸 減少的質(zhì)量 D 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng)，氣體通過排水量氣裝置量氣 排出水的體積 答案　A 解析　用酚酞做指示劑時(shí)，Na2CO3與鹽酸發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，依據(jù)消耗鹽酸的量可以計(jì)算出樣品中Na2CO3的量，進(jìn)而確定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A項(xiàng)正確；測量堿石灰增重的方法是重量法而不是量氣法，B項(xiàng)錯誤；樣品中加入足量鹽酸，因鹽酸的質(zhì)量未知，無法通過重量法測量Na2CO3的質(zhì)量，C項(xiàng)錯誤；因部分CO2能溶解到水里，與水反應(yīng)生成H2CO3，故排出水的體積并不是CO2的體積，D項(xiàng)錯誤。 2．(2018河南安陽一模)為了測定NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物中各組分的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取一定質(zhì)量的混合物，通過測量反應(yīng)前后②和③裝置質(zhì)量的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下列說法中錯誤的是(　　) A．①②③中可以依次盛裝堿石灰、無水CaCl2、堿石灰 B．硬質(zhì)玻璃管加熱前，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止 C．若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl含量偏大 D．實(shí)驗(yàn)過程中一直通入空氣，停止加熱后再停止通入空氣 答案　C 解析　根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮脱b置的連接順序可知：裝置①用于吸收空氣中的CO2和水蒸氣，可以使用堿石灰；裝置②吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸氣，可以使用無水CaCl2；裝置③吸收碳酸氫鈉分解生成的CO2，使用堿石灰，A項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)前必須將裝置中的水蒸氣和CO2趕凈，避免影響測定結(jié)果，硬質(zhì)玻璃管加熱前，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止，B項(xiàng)正確；若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則會增加水的質(zhì)量，使測得Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C項(xiàng)錯誤；實(shí)驗(yàn)過程中一直通入空氣，停止加熱后繼續(xù)通入空氣使存留在裝置中的CO2和水蒸氣完全被吸收，D項(xiàng)正確。 3．小蘇打長期放置在空氣中會變質(zhì)(部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案： Ⅰ.加熱分解法 利用圖1裝置，充分加熱小蘇打樣品。 (1)儀器a的名稱為__________________。 (2)在實(shí)驗(yàn)過程中，需要測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： ①儀器a的質(zhì)量； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 Ⅱ.測量氣體體積法 利用圖2裝置，測定反應(yīng)生成氣體的體積。 (3)組裝好儀器后，首先進(jìn)行的操作為______________。 (4)導(dǎo)管g的作用為______________________________________________________。 (5)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，B、C中最好用________溶液代替水。 (6)待反應(yīng)結(jié)束，氣體冷卻至室溫后，利用圖示裝置讀取氣體體積時(shí)，應(yīng)注意的事項(xiàng)如下： ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 (7)若所取樣品的質(zhì)量為mg，反應(yīng)前量氣管C的讀數(shù)為V1mL，反應(yīng)結(jié)束后量氣管C的讀數(shù)為V2mL，則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為________(氣體體積均已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。 答案　(1)坩堝(2)②加熱前，儀器a和樣品的總質(zhì)量　③加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質(zhì)量(3)檢查裝置氣密性(4)平衡分液漏斗與錐形瓶內(nèi)的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入液漏斗的氣體體積，從而消除因加入稀硫酸而引起的氣體體積誤差(5)飽和NaHCO3(6)①讀數(shù)時(shí)應(yīng)上下移動C管，使B、C兩管液面相平②視線與液面最低處相平(7)mol 解析　(7)根據(jù)碳原子守恒，1 mol碳原子對應(yīng)1 mol二氧化碳，二氧化碳的物質(zhì)的量為mol，所以樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為mol。