2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究學(xué)案

1、2240053Vmg112m197106nmg197m碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究李仕才測(cè)定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的常用方法1氣體法2(1)測(cè)定原理：Na2CO3H2SO4=NaSO4H2OCO2。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V106Vmol106gmol1純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為2240022400g，則純堿樣品中Na2CO3的106Vg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。2沉淀法3(1)測(cè)定原理：Na2CO3BaCl2=BaCO2NaCl

2、。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ng106n197純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為197gmol1106gmol1g，則純堿樣品中Na2CO3的106ng質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%100%。專題訓(xùn)練1下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是()A取a克混合物充分加熱，減重b克B取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C取a克混合物與足量稀硫酸

3、充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體答案C解析取a克混合物充分加熱，減重b克，根據(jù)差量法可求出NaHCO3的質(zhì)量，從而求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A正確；取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體氯化鈉，列方程組即可求出，B正確；取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克，由于逸出氣體中含有H2O(g)，故無法求解，C錯(cuò)誤；由于二者都能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaCO3沉淀，由Na2CO3BaCO3、NaHCO3BaCO3的轉(zhuǎn)化關(guān)系，列方程組即可求出混合物中Na2CO3

4、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，D正確。2(2017山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三模擬)化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測(cè)定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問題的解答：(1)甲同學(xué)用圖1所示裝置測(cè)定CO2的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)稀硫酸是與樣品中的_(填“Na2CO3”或“NaCl”)發(fā)生反應(yīng)，儀器b的名稱是_，洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，此濃硫酸的作用是_。(2)乙同學(xué)用圖2所示裝置，取一定質(zhì)量的樣品(mg)和足量稀硫酸反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)前，檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再將針筒活塞向內(nèi)推壓，若b

5、下端玻璃管中的_，則裝置氣密性良好。在實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，能直接測(cè)得的數(shù)據(jù)是CO2的_(填“體積”或“質(zhì)量”)。(3)丙同學(xué)用下圖所示方法和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：操作涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有：_、洗滌；操作涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有干燥、_。丙同學(xué)測(cè)得樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。答案(1)Na2CO3分液漏斗除去CO2中的水蒸氣(2)液面上升體積(3)過濾稱量106y/197x解析(1)NaCl不與稀硫酸反應(yīng)，Na2CO3與稀硫酸反應(yīng)。儀器b的名稱是分液漏斗。濃硫酸的作用是除去CO2中的水蒸氣或干燥CO2氣體。(2)將針筒活塞向內(nèi)推壓，增大了容器中的壓強(qiáng)，故若b下端玻璃管中的液面上升，則裝置氣密性良好。CO2是氣體，故能

6、直接測(cè)得的數(shù)據(jù)是CO2的體積。(3)生成沉淀，故操作需涉及過濾操作。要知道固體的質(zhì)量需要稱重。經(jīng)過計(jì)算，樣2品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為106y/197x。3實(shí)驗(yàn)室欲測(cè)定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Na2CO3)，稱取此混合物5.0g，溶于水中，配成250mL溶液。33方案一：沉淀法。利用化學(xué)反應(yīng)把HCO、CO2完全轉(zhuǎn)化為沉淀，稱量干燥沉淀的質(zhì)量，由此計(jì)算混合物中w(Na2CO3)。33(1)量取100mL配制好的溶液于燒杯中，滴加足量沉淀劑，把溶液中HCO、CO2完全轉(zhuǎn)化為沉淀，應(yīng)選用的試劑是_(填字母)。ACaCl2溶液CNaCl溶液BMgSO4溶液DBa(OH)2溶液(2

7、)過濾，洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗凈的方法是_。(3)將所得沉淀充分干燥，稱量沉淀的質(zhì)量為mg，由此可以計(jì)算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就稱量，則測(cè)得w(Na2CO3)_(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。方案二：量氣法。量取10.00mL配制好的溶液與足量稀硫酸反應(yīng)，測(cè)定生成氣體在通常狀況(約20、1.01105Pa)的體積，由此計(jì)算混合物中w(Na2CO3)。33(1)裝置中導(dǎo)管a的作用是_。(2)若撤去導(dǎo)管a，使測(cè)得氣體體積_(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。方案三：滴定法。量取25.00mL配制好的溶液加入錐形瓶中，滴加2滴酚酞試劑，搖勻，用0.2000molL1的鹽

8、酸滴定到終點(diǎn)(已知終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)HCO2=HCO恰好反應(yīng)完全)。重復(fù)此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00mL。(1)量取25.00mL配制好的溶液，應(yīng)選擇_(填儀器名稱)來完成。(2)判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是_。(3)此法測(cè)得w(Na2CO3)_。答案方案一：(1)D(2)取少量最后一次洗滌液，滴加Na2SO4溶液，如無沉淀，則沉淀已洗凈，反之則未洗凈(3)偏小方案二：(1)平衡氣壓，使液體順利滴下(2)偏大方案三：(1)堿式滴定管(或移液管)(2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸時(shí)，溶液由紅色突變?yōu)闊o色，且30s內(nèi)不恢復(fù)(3)84.8%33解析方案一：(1)CaCl2溶液只能與CO2反應(yīng)生成沉淀，而與HC

9、O不能發(fā)生反應(yīng)，A錯(cuò)誤；3此法測(cè)得w(Na2CO3)5.0g33MgSO4溶液只能與CO2生成沉淀，而與HCO不能發(fā)生反應(yīng)，B錯(cuò)誤；NaCl溶液與兩種離子都不能生成沉淀，C錯(cuò)誤；Ba(OH)2溶液可以與兩種離子都形成沉淀，D正確。(2)判斷沉淀是否洗凈的方法是檢驗(yàn)洗滌溶液中是否含有Ba2，取少量最后一次洗滌液，滴加Na2SO4溶液，如無沉淀，則沉淀已洗凈，反之則沉淀未洗凈。(3)將所得沉淀未干燥充分就稱量，則產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量偏大。由于等質(zhì)量時(shí)NaHCO3產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大，因此測(cè)得w(Na2CO3)偏小。方案二：(1)裝置中導(dǎo)管a的作用是使分液漏斗上下氣體壓強(qiáng)相同，以便于液體可以順利滴下。(2)若撤去導(dǎo)管a，滴入錐形瓶中的液體使錐形瓶中的空氣排出，從而使測(cè)得氣體體積偏大。方案三：(1)Na2CO3、NaHCO3的溶液顯堿性，因此要量取25.00mL配制好的溶液，應(yīng)選擇堿式滴定管或移液管來完成。(2)在Na2CO3、NaHCO3的堿性溶液中，酚酞溶液顯紅色，隨著鹽酸的滴入，溶液的堿性逐漸減弱，溶液的紅色逐漸變淺，當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏稳芤簳r(shí)，溶液由紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液不變紅色，就證明溶液達(dá)到滴定終點(diǎn)。(3)當(dāng)達(dá)到滴定33終點(diǎn)時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：HCO2=HCO；在25.00mL配制好的