碳酸鈉的測定

1、 我國化學(xué)工業(yè)史上最著名我國化學(xué)工業(yè)史上最著名 的化學(xué)家是誰呀？的化學(xué)家是誰呀？ 聯(lián)合制堿法聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法侯氏制堿法)侯德榜制堿法原理侯德榜制堿法原理 第一步第一步 NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 第二步第二步 NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3 第三步第三步 2NaHCO3= Na2CO3CO2H2O 35NH4HCO3會有分解會有分解 碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)測定的研究碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)測定的研究 【問題【問題 】現(xiàn)有一侯氏制堿法制的工】現(xiàn)有一侯氏制堿法制的工業(yè)純堿樣品（只含有少量業(yè)純堿樣品（只含有少量NaCl ），），測定此樣品是否合格（合格率測定此樣品是否合格（合格率

2、Na2CO398.6），設(shè)計初步測），設(shè)計初步測定方法。定方法。 1 沉淀法沉淀法取樣品取樣品6g加水加水溶液溶液加加足量足量CaCl2溶液溶液濾液濾液過濾過濾沉淀沉淀洗滌洗滌干燥干燥稱量稱量5g計算計算二二 、氣體法、氣體法 取樣品取樣品6g加水加水溶液溶液加足量加足量H2SO4溶液溶液氣體氣體測體積測體積測質(zhì)量測質(zhì)量（一）測體積（一）測體積用下圖組裝置測定碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的測定的裝用下圖組裝置測定碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的測定的裝置（下圖裝置可選可不選，可重復(fù)使用置（下圖裝置可選可不選，可重復(fù)使用,還可以還可以另選裝置）另選裝置）1 2 3 4 5 6H堿石灰堿石灰（二）測質(zhì)量（二）測質(zhì)量向向A中導(dǎo)管

3、緩緩?fù)ㄈ肟諝庖欢螘r間后，關(guān)閉彈簧夾；中導(dǎo)管緩緩?fù)ㄈ肟諝庖欢螘r間后，關(guān)閉彈簧夾；稱得盛有堿石灰的干燥管稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為的質(zhì)量為183.4g；從分液漏斗中從分液漏斗中緩緩緩緩滴入滴入98g稀硫酸時氣泡不再產(chǎn)生：稀硫酸時氣泡不再產(chǎn)生：打開彈簧夾，再向打開彈簧夾，再向A中導(dǎo)管緩慢通入空氣一段時間；中導(dǎo)管緩慢通入空氣一段時間；按圖組裝儀器，并檢查裝置氣密性；按圖組裝儀器，并檢查裝置氣密性；再次稱量干燥管再次稱量干燥管D的總質(zhì)量為的總質(zhì)量為185.6g準確稱得準確稱得6.0g純堿試樣放入裝置純堿試樣放入裝置B的廣口瓶中：的廣口瓶中：正確的操作順序為正確的操作順序為根據(jù)數(shù)據(jù)計算此樣品是否合格

4、根據(jù)數(shù)據(jù)計算此樣品是否合格 選擇合適的藥品選擇合適的藥品組合最佳的裝置組合最佳的裝置確定合理的步驟確定合理的步驟通過計算得出結(jié)論通過計算得出結(jié)論碳酸鈉含量測定基本方法：碳酸鈉含量測定基本方法：一、沉淀法一、沉淀法二、二、 氣體法（測質(zhì)量、測體積）氣體法（測質(zhì)量、測體積）稱樣、加足量試劑沉淀、過濾、洗稱樣、加足量試劑沉淀、過濾、洗滌、干燥再稱量、計算滌、干燥再稱量、計算稱樣、（查好氣密性后）吹氣、稱吸收管質(zhì)稱樣、（查好氣密性后）吹氣、稱吸收管質(zhì)量、加足量稀硫酸、再吹氣、再稱量吸收管量、加足量稀硫酸、再吹氣、再稱量吸收管質(zhì)量（吸收前后各吹一次、質(zhì)量（吸收前后各吹一次、前吹后吹前吹后吹）【拓展練習(xí)【

5、拓展練習(xí)】1某無色氣體中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氣中的某無色氣體中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氣中的一種或幾種。現(xiàn)將該氣體依次緩緩?fù)ㄟ^下圖所示裝置，觀察到：一種或幾種?，F(xiàn)將該氣體依次緩緩?fù)ㄟ^下圖所示裝置，觀察到：A裝置內(nèi)一直未見有渾濁出現(xiàn)；裝置內(nèi)一直未見有渾濁出現(xiàn)；D裝置內(nèi)無水硫酸銅變藍裝置內(nèi)無水硫酸銅變藍(無水無水硫酸銅遇水變藍硫酸銅遇水變藍)。最終收集到一定量干燥氣體。最終收集到一定量干燥氣體(假設(shè)每步反應(yīng)以及假設(shè)每步反應(yīng)以及對氣體的吸收都是完全的對氣體的吸收都是完全的)。 (1)由由可知原混合氣體中肯定不含可知原混合氣體中肯定不含 （寫化學(xué)式，下同）。（寫化學(xué)式，下同

6、）。(2)由由可知原混合氣體中一定含有可知原混合氣體中一定含有 。(3)實驗過程中記錄的實驗數(shù)實驗過程中記錄的實驗數(shù)據(jù)如右表，則原混合氣體的據(jù)如右表，則原混合氣體的成分為成分為 。D裝置總質(zhì)量裝置總質(zhì)量 E、F裝置總質(zhì)量裝置總質(zhì)量 反應(yīng)前反應(yīng)前 156.6g 356.8g 反應(yīng)后反應(yīng)后 158.4g 361.2g CO2CH4N2、CH4、CO 2某校化學(xué)小組對熱水壺底部水垢的主要成分進行了某?；瘜W(xué)小組對熱水壺底部水垢的主要成分進行了如下探究，如下探究，請完成以下活動并回答相關(guān)問題。請完成以下活動并回答相關(guān)問題。【查閱資料【查閱資料】天然水中含有天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3- 等離

7、子，在加熱條件下，這些等離子，在加熱條件下，這些離子趨于生成溶解度更小的物質(zhì)離子趨于生成溶解度更小的物質(zhì)水垢（主要成分為碳酸鹽和水垢（主要成分為碳酸鹽和堿）。有關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表：堿）。有關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表：部分鈣、鎂化合物溶解性表部分鈣、鎂化合物溶解性表（20） 【提出猜想【提出猜想】水垢的主要成分中一定含有水垢的主要成分中一定含有 和和 ，可能含有，可能含有Ca(OH)2和和MgCO3（填化學(xué)式）。（填化學(xué)式）?！驹O(shè)計方案【設(shè)計方案】實驗實驗1：確定水垢中是否含：確定水垢中是否含Ca(OH)2和和CaCO3。 CaCO3 Mg(OH)2一定含一定含 CaCO3，一定不含一定不含Ca(O

8、H)2 OH- CO32- HCO3- Ca2+ 微溶微溶 不溶不溶 可溶可溶 Mg2+ 不溶不溶 微溶微溶 可溶可溶 陰離子陽離子實驗步驟實驗步驟 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 在少量研碎的水垢中，在少量研碎的水垢中，加入適量的蒸餾水充加入適量的蒸餾水充分攪拌，過濾，在濾分攪拌，過濾，在濾液里加入液里加入Na2CO3溶溶液液 沒有白色沒有白色沉淀產(chǎn)生沉淀產(chǎn)生 實驗實驗2：確定水垢是否含：確定水垢是否含MgCO3。利用下列實驗裝置，完成實驗利用下列實驗裝置，完成實驗2探究。其主要實驗步驟如下：探究。其主要實驗步驟如下：稱量稱量D、E裝置總質(zhì)量為裝置總質(zhì)量為600.00g，按上圖組裝后，將，按上圖

9、組裝后，將2.50g水垢試樣放入錐形瓶水垢試樣放入錐形瓶中，加入足量稀鹽酸溶液，待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時，打開止水夾中，加入足量稀鹽酸溶液，待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時，打開止水夾K，從導(dǎo)管，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣，一段時間后稱量裝置處緩緩鼓入空氣，一段時間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為的總質(zhì)量為601.25g（堿石灰主要（堿石灰主要成分為成分為CaO和和NaOH，不考慮裝置內(nèi)空氣對實驗的影響）。，不考慮裝置內(nèi)空氣對實驗的影響）。 【實驗討論【實驗討論】（1）加入樣品前還應(yīng)）加入樣品前還應(yīng) ，裝置，裝置B中盛放稀鹽酸的儀器名稱為中盛放稀鹽酸的儀器名稱為 ，裝，裝置置C的作用是的作用是 ，反應(yīng)結(jié)束后打開

10、止水夾，反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K，緩緩鼓入空氣的目的，緩緩鼓入空氣的目的是是 ，裝置，裝置A的作用是的作用是 。A、B裝置之裝置之間間 設(shè)置干燥裝置（填設(shè)置干燥裝置（填“要要”、“不要不要”），其理由是），其理由是 。（2）裝置）裝置B中生成氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為中生成氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為 （只要求寫一種），裝（只要求寫一種），裝置置D中的化學(xué)反應(yīng)方程式為中的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。（3）裝置）裝置B中生成中生成CO2的質(zhì)量為的質(zhì)量為 g。通過計算說明水垢中。通過計算說明水垢中 含含MgCO3（填字母）。（填字母）。A一定一定 B一定不一定不 C可能可能 D無法確定無法確定計算過程（已知物質(zhì)相對分

11、子質(zhì)量計算過程（已知物質(zhì)相對分子質(zhì)量CaCO3：100，MgCO3：84）：）：檢查氣密性檢查氣密性分液漏斗分液漏斗干燥干燥CO2氣體氣體使反應(yīng)生成的使反應(yīng)生成的CO2氣體被氣體被D,E裝置完全吸收裝置完全吸收除去空氣中的除去空氣中的CO2氣體氣體不要不要未干燥的空氣不影響裝置未干燥的空氣不影響裝置B中的反應(yīng)，中的反應(yīng)，且且CO2進入進入D裝置前有氣體干燥裝置裝置前有氣體干燥裝置C實驗實驗3：確定水垢中是否含有：確定水垢中是否含有Mg（OH）2。另取質(zhì)量為另取質(zhì)量為2.50g水垢，加水垢，加3.65稀鹽酸與之稀鹽酸與之反應(yīng)，測得消耗稀鹽酸反應(yīng)，測得消耗稀鹽酸Xg。結(jié)合以上實驗結(jié)。結(jié)合以上實驗結(jié)

12、論，判斷當論，判斷當X的值滿足的值滿足 條件時，水垢中條件時，水垢中一定含有一定含有Mg（OH）2（請通過計算說明）。（請通過計算說明）。X56.8g3.某興趣小組的同學(xué)探究濃硫酸與鐵定（碳素鋼）反應(yīng)后產(chǎn)生某興趣小組的同學(xué)探究濃硫酸與鐵定（碳素鋼）反應(yīng)后產(chǎn)生氣體的成分。氣體的成分。 【查閱資料】【查閱資料】Fe與濃與濃H2SO4反應(yīng)，加熱，有反應(yīng)，加熱，有SO2生成生成C與濃與濃H2SO4反應(yīng)，加熱，有反應(yīng)，加熱，有CO2和和SO2生成生成SO2可使澄清石灰水變渾濁可使澄清石灰水變渾濁SO2可使品紅溶液的紅色褪去，而可使品紅溶液的紅色褪去，而CO2不能不能SO2可與酸性可與酸性KMnO4溶液反

13、應(yīng)使其褪色，而溶液反應(yīng)使其褪色，而CO2不能不能堿石灰的主要成分為堿石灰的主要成分為NaOH和和Cao 【實驗探究【實驗探究】 （1）稱?。┓Q取24.0g鐵釘放入鐵釘放入60.0mL濃硫酸中，加熱，充分反濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到的應(yīng)后得到的 溶液溶液X并收集到氣體并收集到氣體Y。甲同學(xué)通過實驗測定并推知氣體。甲同學(xué)通過實驗測定并推知氣體Y中中SO2氣體的體積分數(shù)為氣體的體積分數(shù)為66.7%。同學(xué)們認為氣體。同學(xué)們認為氣體Y中還可能中還可能還有還有H2和和Z氣體，則氣體，則Z氣體可能是氣體可能是 探究實驗的主要裝置如下圖所示：探究實驗的主要裝置如下圖所示：（2）裝置）裝置A中試劑的作用是中試劑的作用是。 （3）為確認）為確認Z的存在，需要將裝置甲（如右圖所示）接入上的存在，需要將裝置甲（如右圖所示）接入上述裝置的（填編號）述裝置的（填編號）之間。裝置甲中的液體名之間。裝置甲中的液體名稱是稱是。 （4）實驗中，如果觀察到裝置）實驗中，如果觀察到裝置D中中 ，且，且裝置裝置E中中 ，則可確認，則可確認Y中還有中還有H2氣氣體。體。 （5）如果需要測定限定體積