（全國通用）高考化學(xué)二輪熱點(diǎn)題型歸納與變式演練專題36 碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定的實(shí)驗(yàn)探究（解析+原卷）學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

【題型一】氣體法測定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)…………………………………….……………….…………1
【題型二】沉淀法測定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)………………………………………………….…….………4
二、最新模考題組練……………………………………………………………………………………..………6
【題型一】氣體法測定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)
【典例分析】
1．某同學(xué)為測定Na2CO3固體（含少量NaCl）的純度，設(shè)計(jì)如下裝置（含試劑）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是
A．必須在①②間添加吸收HCl的裝置
B．④的作用是防止空氣中的氣體影響實(shí)驗(yàn)的精確度
C．通入空氣的作用是保證②中產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)移到③中
D．稱取樣品和③中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量即可求算Na2CO3固體的純度
【答案】A
【解析】
由裝置圖可知：①中氫氧化鈉是為了除去空去中的CO2，②中是Na2CO3固體和氧酸反應(yīng)放出CO2，通入③足量的氫氧化鋇溶液后又會(huì)和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇的沉淀，通過測定碳酸鋇沉淀的質(zhì)量，進(jìn)而求得Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。④的作用防止空氣中的CO2進(jìn)入③影響Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定。
A.根據(jù)上述分析可知，①中氫氧化鈉是為了除去空去中的CO2，無需在①和②之間添加吸收HCl的裝置，故A錯(cuò)誤；
B.根據(jù)上述分析可知，堿石灰可與二氧化碳反應(yīng)，吸收水分，可防止空氣中的氣體影響實(shí)驗(yàn)的精確度，故B正確；
C.根據(jù)上述分析可知，要根據(jù)③中沉淀的質(zhì)量計(jì)算碳酸鈉的純度，故需要通入空氣，保證②中產(chǎn)生的二氧化碳完全轉(zhuǎn)移到③中，被充分吸收，減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C正確；
D.根據(jù)上述分析可知，③中產(chǎn)生的沉淀為碳酸鋇，③中根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量可計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量，②中根據(jù)生成二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算樣品中的碳酸鈉質(zhì)量，根據(jù)稱取樣品的質(zhì)量即可求算碳酸鈉固體的純度，故D正確。
故答案：A。
【提分秘籍】
氣體法
(1)測定原理：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m g純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準(zhǔn)確測量產(chǎn)生CO2氣體的體積為V mL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
【變式演練】
1．在200g 8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2后，再向溶液中逐滴滴加稀鹽酸至150g時(shí)開始產(chǎn)生氣體，繼續(xù)滴加稀鹽酸到200g時(shí)，氣體質(zhì)量最大(假設(shè)CO2全部逸出)。溶液中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量與加入鹽酸的質(zhì)量如圖所示。下列說法正確的是
A．B點(diǎn)時(shí)所得溶液的溶質(zhì)為NaHCO3
B．AB段發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
C．最初通入的CO2的質(zhì)量為8.8g
D．加入鹽酸溶液中含HCl的質(zhì)量為14.6g
【題型二】沉淀法測定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)
【典例分析】
1．下列試驗(yàn)方案中，不能測定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是
A．取ag混合物充分加熱，質(zhì)量減少bg
B．取ag混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得到bg固體
C．取ag混合物與足量CaCl2溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干得到bg固體
D．取ag混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，質(zhì)量增加bg
【答案】D
【解析】
A．只有碳酸氫鈉加熱分解，由差量法可計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量，然后再計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，能夠測出混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
B．加熱后bg固體為氯化鈉的質(zhì)量，設(shè)碳酸鈉的物質(zhì)的量為x、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為y，則106x+84y=a，2x+y=，解方程計(jì)算出a、b，然后可計(jì)算出混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；；
C．碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，而碳酸氫鈉與氯化鈣不反應(yīng)，通過計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量可以得到碳酸鈉的質(zhì)量的分?jǐn)?shù)；
D．a(chǎn)g混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體主要是二氧化碳和水，所以質(zhì)量增加bg是此兩種氣體的質(zhì)量，兩個(gè)已知，四個(gè)未知數(shù)，故無法求出混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
答案選D。
【提分秘籍】
沉淀法
(1)測定原理：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m g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n g。
【變式演練】
1．現(xiàn)有不純的碳酸鈉(僅含碳酸氫鈉雜質(zhì))，欲測定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分別進(jìn)行以下4個(gè)操作，其中不能成功的是
A．取mg樣品，加熱到質(zhì)量不再變化時(shí)稱重為ng
B．取mg樣品，加入過量的鹽酸，再將所得溶液加熱蒸發(fā)，結(jié)晶，灼燒，余下物質(zhì)質(zhì)量為ng
C．取mg樣品，溶于水向所得溶液中加入過量的溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、烘干后稱重為ng
D．取mg樣品，加入過量的稀硫酸，再將所逸出的氣體用堿石灰吸收，堿石灰增重ng
1．碳酸氫鈉容易分解為碳酸鈉?，F(xiàn)加熱5.00g的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物使碳酸氫鈉完全分解，固體質(zhì)量變?yōu)?.69g，則原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
A．16.8%B．93.8%C．83.2%D．33.6%
2．下列實(shí)驗(yàn)方案中，能測定和混合物中質(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克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物與少量溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體
3．取27.4 g 由 Na2CO3和NaHCO3組成的固體混合物，加熱至質(zhì)量不再減少，冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量為21.2 g；再將該剩余固體加入到 500 mL足量稀鹽酸中，充分反應(yīng)。(忽略溶液體積變化)
（1）加熱時(shí)，生成H2O的質(zhì)量是___________g。
（2）原混合物中Na2CO3的物質(zhì)的量是___________ml。
（3）所得溶液中Na+的物質(zhì)的量濃度是___________ml/L。
（4）整個(gè)過程中，生成CO2的總體積是___________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
4．我國著名化學(xué)家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”的反應(yīng)原理用化學(xué)方程式可簡要表示為：
，
；
。
（1）純堿屬于___________(填“酸”“堿”或“鹽”)。
（2）檢驗(yàn)碳酸氫鈉中含有碳酸鈉的方法是___________。
（3），請寫出該反應(yīng)能發(fā)生的原因_________。
（4）向含有碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液中逐滴滴加1 ml/L鹽酸，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積與鹽酸體積關(guān)系如圖所示：

①逐滴滴加鹽酸的過程中物質(zhì)的量變化趨勢是___________；
②上述混合溶液碳酸氫鈉的物質(zhì)的量是___________。
5．某校課外小組為測定某碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩組同學(xué)分別進(jìn)行了下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
方案Ⅰ：甲組同學(xué)用稱量法，按如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
稱量樣品加入適量鹽酸蒸發(fā)結(jié)晶稱量固體
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，蒸發(fā)結(jié)晶操作中，除了酒精燈、蒸發(fā)皿外，要用到的玻璃儀器是____________。
(2)有同學(xué)認(rèn)為“加入適量鹽酸”不好操控，應(yīng)改為“過量鹽酸”，便于操作且不影響測定的準(zhǔn)確性，該觀點(diǎn)____________(填“正確”或“不正確”)，其原因是____________________________________________.
(3)若實(shí)驗(yàn)中測得樣品質(zhì)量為46.4g，固體質(zhì)量為40.95g，則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________(保留3位有效數(shù)字)。
(4)蒸發(fā)結(jié)晶過程中若有固體飛濺，測得碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將____________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
方案Ⅱ：乙組同學(xué)的主要實(shí)驗(yàn)流程如下。
按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
(5)在C裝置中裝堿石灰來吸收凈化后的氣體，裝置D的作用是_________________________________。
(6)有的同學(xué)認(rèn)為,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)在反應(yīng)前后都通入N2，反應(yīng)后通入N2的目的是____________。
6．某校課外小組為測定某碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩組同學(xué)分別進(jìn)行了下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
方案Ⅰ：甲組同學(xué)用質(zhì)量法，按如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，蒸發(fā)結(jié)晶操作中，除了鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈外，還要用到的儀器是________。
（2）有同學(xué)認(rèn)為“加入適量鹽酸”不好控制，應(yīng)改為“加入過量鹽酸”，便于操作且不影響測定的準(zhǔn)確性，該觀點(diǎn)________(填“正確”或“不正確”)，其原因是___________________________。
（3）若實(shí)驗(yàn)中測得樣品質(zhì)量為46.4g，蒸發(fā)后固體質(zhì)量為40.95g，則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(保留3位有效數(shù)字)。
（4）蒸發(fā)結(jié)晶過程中若有固體飛濺，測得碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
方案Ⅱ：乙組同學(xué)的主要實(shí)驗(yàn)流程如下：
按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（5）裝置B中的試劑為_______在裝置C中裝堿石灰來吸收凈化后的氣體，裝置D的作用是________________________。
（6）有的同學(xué)認(rèn)為為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，在反應(yīng)前后都通入N2，反應(yīng)后通入N2的目的是________________________________________________________________________。
方案Ⅲ：氣體分析法
（7）把一定量樣品與足量稀硫酸反應(yīng)后，用如圖裝置測量產(chǎn)生CO2氣體的體積，B中溶液最好采用________(填序號)使測量誤差較小。
a．飽和碳酸鈉溶液 b．飽和碳酸氫鈉溶液
c．飽和氫氧化鈉溶液 d．飽和硫酸銅溶液
7．某碳酸氫鈉樣品中含有碳酸鈉，為測定碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)若干實(shí)驗(yàn)方案。

方案一：按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)分液漏斗中應(yīng)該裝_______ (鹽酸或硫酸)，D裝置的作用___________________。
(2)實(shí)驗(yàn)中除稱量樣品質(zhì)量外，還需稱_______裝置前后質(zhì)量的變化。根據(jù)此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，測定結(jié)果明顯偏低，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯缺陷，該缺陷是__________________。
方案二：用如下流程測碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
完成下列填空:
(3)過濾操作中，除了燒杯和漏斗外還用到的玻璃儀器有_______。實(shí)驗(yàn)中判定沉淀是否完全的方法是______________________________________________。
(4)已知樣品8.620g，最終所得的沉淀質(zhì)量為19.700g，則樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。
方案三：自行完成設(shè)計(jì)。
(5)嘗試再設(shè)計(jì)一個(gè)測定碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案，其中須包含測定原理、主要實(shí)驗(yàn)步驟、測定的物理量_________________________________ 。
8．某碳酸鈉樣品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，為測定該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
請回答下列問題：
（1）操作A用到的玻璃儀器除燒杯外還必需有_______________、_______________；
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中加入飽和石灰水后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________。
（3）為探究上述反應(yīng)后濾液中的溶質(zhì)成分，甲同學(xué)向?yàn)V液中滴加過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生，說明濾液中一定不含 _________________（填溶質(zhì)的化學(xué)式，下同）,若有氣泡產(chǎn)生，那么測定的樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________（填偏大、偏小、無影響）。
（4）在（3）探究中，滴加鹽酸前濾液中的溶質(zhì)除氯化鈉外，一定還含有的溶質(zhì)是________；滴加鹽酸的過程中一定發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ___________________________________。

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