2023學(xué)年完整公開(kāi)課版專(zhuān)題突破10

專(zhuān)題突破10碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究測(cè)定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的常用方法1．氣體法(1)測(cè)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(cè)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eq\f(V,22400)mol×106g·mol－1＝eq\f(106V,22400)g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(106V,22400)g,mg)×100%＝eq\f(53V,112m)%。2．沉淀法(1)測(cè)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(guò)量的BaCl2溶液，經(jīng)過(guò)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eq\f(ng,197g·mol－1)×106g·mol－1＝eq\f(106n,197)g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(106n,197)g,mg)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。1．為精確測(cè)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(chēng)量Wg樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)方法所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案和測(cè)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(cè)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(guò)排水量氣裝置量氣排出水的體積答案A解析用酚酞作指示劑時(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(cè)量堿石灰增重的方法是重量法而不是量氣法，B項(xiàng)錯(cuò)誤；樣品中加入足量鹽酸，因鹽酸的質(zhì)量未知，無(wú)法通過(guò)重量法測(cè)量Na2CO3的質(zhì)量，C項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)誤。2．(2022·河南安陽(yáng)一模)為了測(cè)定NaCl、Na2CO3·10H2O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(guò)測(cè)量反應(yīng)前后②和③裝置質(zhì)量的變化，測(cè)定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．①②③中可以依次盛裝堿石灰、無(wú)水CaCl2、堿石灰B．硬質(zhì)玻璃管加熱前，應(yīng)關(guān)閉b，打開(kāi)a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來(lái)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(cè)得的NaCl含量偏大D．實(shí)驗(yàn)過(guò)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Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸氣，可以使用無(wú)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(cè)定結(jié)果，硬質(zhì)玻璃管加熱前，應(yīng)關(guān)閉b，打開(kāi)a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來(lái)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(huì)增加水的質(zhì)量，使測(cè)得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過(guò)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(zhǎng)期放置在空氣中會(huì)變質(zhì)(部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測(cè)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(chēng)為_(kāi)____________________________________________________________。(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：①儀器a的質(zhì)量；②_________________________；③______________________________。Ⅱ.測(cè)量氣體體積法利用圖2裝置，測(cè)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_(kāi)__________________________________________。(4)導(dǎo)管g的作用為_(kāi)__________________________________________________________。(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_(kāi)_______(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?jī)?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)入分液漏斗的氣體體積，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(dòng)C管，使B、C兩管液面相平②視線(xiàn)與液面最低處相平(7)eq\f(