1、1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:Na 2CO3H 2SO4=Na2SO4H 2OCO 2。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 mg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 VmL(已折算为标准状况)。(3)数据处理纯碱样品中 Na2CO3的质量为 mol106gmol1 g,则纯碱样品中 Na2CO3的质量V22400 106V22400分数为 100% %。106V22400 gmg 53V112m2沉淀法(1)测定原理:Na 2CO3BaCl 2=BaC
2、O32NaCl。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 mg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 ng。(3)数据处理纯碱样品中 Na2CO3的质量为 106gmol1 g,则纯碱样品中 Na2CO3的ng197gmol 1 106n197质量分数为 100% 100%。106n197 gmg 106n197m1为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量 NaCl),准确称量 Wg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
3、 实验方法 实验方案 测量数据A 滴定法将样品配成 100mL溶液,取 10mL,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,加入 减少的质量2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 用酚酞做指示剂时,Na 2CO3与盐酸发生反应 Na2CO32HCl= =2NaClCO 2H 2O,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;
4、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(2018河南安阳一模)为了测定 NaCl、Na 2CO310H2O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。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
5、 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 Na2CO310H2O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 Na2C
6、O310H2O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3利用图 1装置,充分加热小苏打样品。(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,
7、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 mg,反应前量气管 C的读数为 V1mL,反应结束后量气管 C的读数为V2mL,则样品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之和为_(气体体积均已换算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) molV1 V222400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mol,所以样品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之和为 mol。V 1 V 22 2 4 0 0 V1 V222 4004