2020年中考化學(xué)第十一單元復(fù)習(xí)專(zhuān)題7：碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

1、碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定例1某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了測(cè)定純堿樣品(含NaCl雜質(zhì))中碳 酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)碳酸根離子沉淀法。實(shí)驗(yàn)步驟：用托盤(pán)天平稱(chēng)取wg樣品放入燒杯中加水溶解；加入足量BaCl2溶液充分反應(yīng)。證明反應(yīng)后 BaCl2剩余的方法是L過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量沉淀的質(zhì)量為m g;樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (2)氣體法。學(xué)習(xí)小組利用如圖裝置測(cè)定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分甲乙 丙實(shí)驗(yàn)裝置乙中盛放的試劑為 ,裝置丁的作用是學(xué)習(xí)小組通過(guò)測(cè)量丙裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量，確定二氧化碳的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中滴加稀硫酸的速度過(guò)快，產(chǎn)生的氣 流過(guò)急，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (填寫(xiě)偏高”偏 低或不

2、變”)。(3)測(cè)氯化鈉法。請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)方案:稱(chēng)取一定質(zhì)量的樣品放入燒杯中加水溶解：的質(zhì)量；計(jì)算出氯化鈉的質(zhì)量，再得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析（1）向Na2CO3和NaCl的混合溶液中加入足量BaCl2溶液 的目的是為了讓Na2CO3與BaCl2充分反應(yīng)生成BaCO3沉淀，證明反 應(yīng)后溶液中BaCl2有剩余的方法是：靜置，取少量上層清液滴加碳酸 鈉溶液，有白色沉淀生成，證明氯化鋼剩余；反應(yīng)中生成是BaCO3沉淀m g,設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為 X,Na2CO3+BaCl2=BaCO3 ； +2NaCl TOC o 1-5 h z 106197Xm g嚼工解得X=g19 r mg19r樣品中碳

3、酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 些喳X00%坐 M00% 197wg197w（2）向樣品中加入稀硫酸，會(huì)產(chǎn)生CO2, CO2進(jìn)入氫氧化鈉溶液前 應(yīng)該用濃硫酸除去其中的水蒸氣；裝置丁的作用是為了防止空氣中的 二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入丙中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)中滴加稀硫酸的速度過(guò)快，產(chǎn)生的氣流過(guò)急，二氧化碳不能完全被氫氧化鈉溶液吸收，這 樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。（3）此法是利用硝酸銀能 和氯化鈉反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，但碳酸鈉也會(huì)與硝酸銀反應(yīng) 生成碳酸銀沉淀，因此應(yīng)先加入足量的稀硝酸把碳酸鈉除去，再加入足量的硝酸銀溶液，從而通過(guò)產(chǎn)生氯化銀沉淀的質(zhì)量來(lái)計(jì)算氯化鈉的 質(zhì)量，再得到樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

4、。答案(1)靜置，取少量上層清液滴加 Na2CO3溶液，有白色沉淀 生成，證明BaCl2有乘U余 需X100% (2)濃硫酸 防止空氣中的二 氧化碳和水蒸氣進(jìn)入丙中 偏低(3)加入足量稀硝酸，再加入足量的 硝酸銀溶液例2我國(guó)著名的閩籍制堿專(zhuān)家侯德榜，在純堿制造方面做出了重 大貢獻(xiàn)。用 侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì)，化學(xué)興 趣小組欲對(duì)某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在老師的指導(dǎo)下，他們?cè)O(shè)計(jì)了下列兩種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)。資料摘要：I .碳酸鈉和氯化鈣能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。H .濃硫酸具有很強(qiáng)的吸水性；堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳。方案一：樣品與氯化鈣溶液反應(yīng)，測(cè)定 Na2

5、CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(1)樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)(雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)):實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取一定品純堿樣品配 成溶液后，滴加過(guò)量 的CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式：(2)分析滴加的CaCl2溶液要過(guò)量的原因： ;(3)將反應(yīng)后的混合物進(jìn)行過(guò)濾，把獲得的沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量。利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算 Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91%。如果不洗滌沉淀物會(huì)造成測(cè)定結(jié)果大于 91%,這是因?yàn)橐?。方案二：樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)定 Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去）和試劑，通過(guò)測(cè)定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體的質(zhì)量，計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（裝置氣密 性良好，

6、忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的 ）。（4）打開(kāi)止水夾K,先對(duì)裝置A和B（已連接）通入已除去CO2的空 氣一會(huì)兒，以排盡裝置 A和B中含有的 再接上裝置C和D。（5）關(guān)閉止水夾K,加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），裝置 A中樣品產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為（6）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開(kāi)止水夾 K,繼續(xù)往裝 置通入已除去CO2的空氣一會(huì)兒。根據(jù) 定律，裝置（填標(biāo)號(hào)）在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生 CO2的質(zhì)量，由此 計(jì)算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若沒(méi)有裝置 D,將會(huì)使測(cè)定結(jié) 果 姓填偏大或偏小”）。解析 Na2CO3和CaCl2反應(yīng)生成CaCO3沉淀和NaCl,滴加過(guò)量 的

7、CaCl2溶液目的是為了讓碳酸鈉能充分反應(yīng)；若不洗滌沉淀物，碳 酸鈣的表面可能會(huì)附著一層可溶性的物質(zhì)，從而使沉淀物的質(zhì)量增 加，所以使得計(jì)算出的碳酸鈉的質(zhì)量增大，從而導(dǎo)致樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大?？諝庵泻卸趸?，所以打開(kāi)止水夾K,先對(duì)裝置A和B通入已除去CO2的空氣一會(huì)兒，目的是為了排盡裝置 A和 B中含有的二氧化碳，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾；鹽酸和Na2CO3反應(yīng)生成NaCl、CO2和水；由質(zhì)量守恒定律可知，裝置 C中反應(yīng)前后 的質(zhì)量差就是反應(yīng)產(chǎn)生 CO2的質(zhì)量，而裝置D的作用是為了防止空 氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置 C,所以若沒(méi)有裝置D,將會(huì)使測(cè) 定結(jié)果偏大。答案(1)Na2CO3+CaCl2=CaCO3 ； +2NaCl (