1、专题突破专题突破 10 碳酸钠质量分数测定的实验探究碳酸钠质量分数测定的实验探究 测定碳酸钠质量分数的常用方法 1气体法 (1)测定原理：Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2。 依据 CO2的体积确定 Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中 Na2CO3的含量。 (2)实验操作： 向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸， 准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已 折算为标准状况)。 (3)数据处理 纯碱样品中 Na2CO3的质量为 V 22 400 mol106 g mol 1106V 22 400 g，则纯碱样品中 Na2CO3 的质量分数为 106V 22 400 g m g 1
2、00% 53V 112m%。 2沉淀法 (1)测定原理：Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。 依据 BaCO3沉淀的质量，确定 Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中 Na2CO3的含量。 (2)实验操作： 先将 m g 纯碱样品溶于水配成溶液， 向溶液中加入过量的 BaCl2溶液， 经过滤、 洗涤、干燥得 BaCO3沉淀的质量为 n g。 (3)数据处理 纯碱样品中 Na2CO3的质量为 n g 197 g mol 1106 g mol 1106n 197 g，则纯碱样品中 Na2CO3的 质量分数为 106n 197 g m g 100%106n 197m100%。 1为精确测定
3、工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量 NaCl)，准确称量 W g 样品进行实验， 下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是( ) 选项 实验方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成 100 mL 溶液，取 10 mL， 加入酚酞，用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应，生成的气体全部 被碱石灰吸收 碱石灰增加的质量 C 重量法 将样品放入烧瓶中， 置于电子天平上，减少的质量 加入足量盐酸 D 量气法 将样品与盐酸反应，气体通过排水量 气装置量气 排出水的体积 答案 A 解析 用酚酞作指示剂时， Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO32HCl=2NaClCO2
4、H2O， 依据消耗盐酸的量可以计算出样品中 Na2CO3的量， 进而确定样品中 Na2CO3的质量分数， A 项正确；测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，B 项错误；样品中加入足量盐酸， 因盐酸的质量未知，无法通过重量法测量 Na2CO3的质量，C 项错误；因部分 CO2能溶解到 水里，与水反应生成 H2CO3，故排出水的体积并不是 CO2的体积，D 项错误。 2(2020 河南安阳一模)为了测定 NaCl、Na2CO3 10H2O 和 NaHCO3的混合物中各组分的含 量， 某同学设计如下实验： 取一定质量的混合物， 通过测量反应前后和装置质量的变化， 测定该混合物中各组分的质量分数。
5、下列说法中错误的是( ) A中可以依次盛装碱石灰、无水 CaCl2、碱石灰 B硬质玻璃管加热前，应关闭 b，打开 a，缓缓通入空气，直至 a 处出来的空气不再使澄 清石灰水变浑浊为止 C若将装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶，则测得的 NaCl 含量偏大 D实验过程中一直通入空气，停止加热后再停止通入空气 答案 C 解析 根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置用于吸收空气中的 CO2和水蒸气，可 以使用碱石灰；装置吸收 Na2CO3 10H2O 和 NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水 CaCl2；装置吸收碳酸氢钠分解生成的 CO2，使用碱石灰，A 项正确；实验前必须将装置 中的水蒸气
6、和 CO2赶净，避免影响测定结果，硬质玻璃管加热前，应关闭 b，打开 a，缓缓 通入空气，直至 a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，B 项正确；若将装置换成 盛放 NaOH 溶液的洗气瓶， 则会增加水的质量， 使测得 Na2CO3 10H2O 和 NaHCO3的含量偏 高，NaCl 的含量偏低，C 项错误；实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使 存留在装置中的 CO2和水蒸气完全被吸收，D 项正确。 3小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为 Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品 中 NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案： .加热分解法 利用图 1 装置，充分加热
7、小苏打样品。 (1)仪器 a 的名称为_。 (2)在实验过程中，需要测量的实验数据如下： 仪器 a 的质量；_；_。 .测量气体体积法 利用图 2 装置，测定反应生成气体的体积。 (3)组装好仪器后，首先进行的操作为_。 (4)导管 g 的作用为_。 (5)为了减小实验误差，B、C 中最好用_溶液代替水。 (6)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项如下： _。 _。 (7)若所取样品的质量为 m g，反应前量气管 C 的读数为 V1 mL，反应结束后量气管 C 的读 数为 V2 mL， 则样品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之和为_(气体体积均已换算
8、为 标准状况下的体积)。 答案 (1)坩埚 (2)加热前，仪器 a 和样品的总质量 加热冷却后，仪器 a 和残留物的总质量 (3)检查装置气密性 (4)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进 入分液漏斗的气体体积，从而消除因加入稀硫酸而引起的气体体积误差 (5)饱和 NaHCO3 (6)读数时应上下移动 C 管，使 B、C 两管液面相平 视线与液面最低处相平 (7)V1V2 22 400 mol 解析 (7)根据碳原子守恒， 1 mol 碳原子对应 1 mol 二氧化碳， 二氧化碳的物质的量为V1V2 22 400 mol，所以样品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之和为V1V2 22 400 mol。
