碳酸钠的测定

1、 我国化学工业史上最著名我国化学工业史上最著名 的化学家是谁呀？的化学家是谁呀？ 联合制碱法联合制碱法(侯氏制碱法侯氏制碱法)侯德榜制碱法原理侯德榜制碱法原理 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会有分解会有分解 碳酸钠质量分数测定的研究碳酸钠质量分数测定的研究 【问题【问题 】现有一侯氏制碱法制的工】现有一侯氏制碱法制的工业纯碱样品（只含有少量业纯碱样品（只含有少量NaCl ），），测定此样品是否合格（合格率测定此样品是否合格（合格率

2、Na2CO398.6），设计初步测），设计初步测定方法。定方法。 1 沉淀法沉淀法取样品取样品6g加水加水溶液溶液加加足量足量CaCl2溶液溶液滤液滤液过滤过滤沉淀沉淀洗涤洗涤干燥干燥称量称量5g计算计算二二 、气体法、气体法 取样品取样品6g加水加水溶液溶液加足量加足量H2SO4溶液溶液气体气体测体积测体积测质量测质量（一）测体积（一）测体积用下图组装置测定碳酸钠质量分数的测定的装用下图组装置测定碳酸钠质量分数的测定的装置（下图装置可选可不选，可重复使用置（下图装置可选可不选，可重复使用,还可以还可以另选装置）另选装置）1 2 3 4 5 6H碱石灰碱石灰（二）测质量（二）测质量向向A中导管

3、缓缓通入空气一段时间后，关闭弹簧夹；中导管缓缓通入空气一段时间后，关闭弹簧夹；称得盛有碱石灰的干燥管称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为的质量为183.4g；从分液漏斗中从分液漏斗中缓缓缓缓滴入滴入98g稀硫酸时气泡不再产生：稀硫酸时气泡不再产生：打开弹簧夹，再向打开弹簧夹，再向A中导管缓慢通入空气一段时间；中导管缓慢通入空气一段时间；按图组装仪器，并检查装置气密性；按图组装仪器，并检查装置气密性；再次称量干燥管再次称量干燥管D的总质量为的总质量为185.6g准确称得准确称得6.0g纯碱试样放入装置纯碱试样放入装置B的广口瓶中：的广口瓶中：正确的操作顺序为正确的操作顺序为根据数据计算此样品是否合格

4、根据数据计算此样品是否合格 选择合适的药品选择合适的药品组合最佳的装置组合最佳的装置确定合理的步骤确定合理的步骤通过计算得出结论通过计算得出结论碳酸钠含量测定基本方法：碳酸钠含量测定基本方法：一、沉淀法一、沉淀法二、二、 气体法（测质量、测体积）气体法（测质量、测体积）称样、加足量试剂沉淀、过滤、洗称样、加足量试剂沉淀、过滤、洗涤、干燥再称量、计算涤、干燥再称量、计算称样、（查好气密性后）吹气、称吸收管质称样、（查好气密性后）吹气、称吸收管质量、加足量稀硫酸、再吹气、再称量吸收管量、加足量稀硫酸、再吹气、再称量吸收管质量（吸收前后各吹一次、质量（吸收前后各吹一次、前吹后吹前吹后吹）【拓展练习【

5、拓展练习】1某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种。现将该气体依次缓缓通过下图所示装置，观察到：一种或几种。现将该气体依次缓缓通过下图所示装置，观察到：A装置内一直未见有浑浊出现；装置内一直未见有浑浊出现；D装置内无水硫酸铜变蓝装置内无水硫酸铜变蓝(无水无水硫酸铜遇水变蓝硫酸铜遇水变蓝)。最终收集到一定量干燥气体。最终收集到一定量干燥气体(假设每步反应以及假设每步反应以及对气体的吸收都是完全的对气体的吸收都是完全的)。 (1)由由可知原混合气体中肯定不含可知原混合气体中肯定不含 （写化学式，下同）。（写化学式，下同

6、）。(2)由由可知原混合气体中一定含有可知原混合气体中一定含有 。(3)实验过程中记录的实验数实验过程中记录的实验数据如右表，则原混合气体的据如右表，则原混合气体的成分为成分为 。D装置总质量装置总质量 E、F装置总质量装置总质量 反应前反应前 156.6g 356.8g 反应后反应后 158.4g 361.2g CO2CH4N2、CH4、CO 2某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究，如下探究，请完成以下活动并回答相关问题。请完成以下活动并回答相关问题。【查阅资料【查阅资料】天然水中含有天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3- 等离

7、子，在加热条件下，这些等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质离子趋于生成溶解度更小的物质水垢（主要成分为碳酸盐和水垢（主要成分为碳酸盐和碱）。有关物质的溶解性见下表：碱）。有关物质的溶解性见下表：部分钙、镁化合物溶解性表部分钙、镁化合物溶解性表（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（填化学式）。（填化学式）。【设计方案【设计方案】实验实验1：确定水垢中是否含：确定水垢中是否含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 阴离子阳离子实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 结论结论 在少量研碎的水垢中，在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤分搅拌，过滤，在滤液里加入液里加入Na2CO3溶溶液液 没有白色没有白色沉淀产生沉淀产生 实验实验2：确定水垢是否含：确定水垢是否含MgCO3。利用下列实验装置，完成实验利用下列实验装置，完成实验2探究。其主要实验步骤如下：探究。其主要实验步骤如下：称量称量D、E装置总质量为装置总质量为600.00g，按上图组装后，将，按上图

9、组装后，将2.50g水垢试样放入锥形瓶水垢试样放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，从导管，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为的总质量为601.25g（碱石灰主要（碱石灰主要成分为成分为CaO和和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）。，不考虑装置内空气对实验的影响）。 【实验讨论【实验讨论】（1）加入样品前还应）加入样品前还应 ，装置，装置B中盛放稀盐酸的仪器名称为中盛放稀盐酸的仪器名称为 ，装，装置置C的作用是的作用是 ，反应结束后打开

10、止水夹，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的，缓缓鼓入空气的目的是是 ，装置，装置A的作用是的作用是 。A、B装置之装置之间间 设置干燥装置（填设置干燥装置（填“要要”、“不要不要”），其理由是），其理由是 。（2）装置）装置B中生成气体的化学反应方程式为中生成气体的化学反应方程式为 （只要求写一种），装（只要求写一种），装置置D中的化学反应方程式为中的化学反应方程式为 。（3）装置）装置B中生成中生成CO2的质量为的质量为 g。通过计算说明水垢中。通过计算说明水垢中 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无法确定无法确定计算过程（已知物质相对分

11、子质量计算过程（已知物质相对分子质量CaCO3：100，MgCO3：84）：）：检查气密性检查气密性分液漏斗分液漏斗干燥干燥CO2气体气体使反应生成的使反应生成的CO2气体被气体被D,E装置完全吸收装置完全吸收除去空气中的除去空气中的CO2气体气体不要不要未干燥的空气不影响装置未干燥的空气不影响装置B中的反应，中的反应，且且CO2进入进入D装置前有气体干燥装置装置前有气体干燥装置C实验实验3：确定水垢中是否含有：确定水垢中是否含有Mg（OH）2。另取质量为另取质量为2.50g水垢，加水垢，加3.65稀盐酸与之稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸反应，测得消耗稀盐酸Xg。结合以上实验结。结合以上实验结

12、论，判断当论，判断当X的值满足的值满足 条件时，水垢中条件时，水垢中一定含有一定含有Mg（OH）2（请通过计算说明）。（请通过计算说明）。X56.8g3.某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生某兴趣小组的同学探究浓硫酸与铁定（碳素钢）反应后产生气体的成分。气体的成分。 【查阅资料】【查阅资料】Fe与浓与浓H2SO4反应，加热，有反应，加热，有SO2生成生成C与浓与浓H2SO4反应，加热，有反应，加热，有CO2和和SO2生成生成SO2可使澄清石灰水变浑浊可使澄清石灰水变浑浊SO2可使品红溶液的红色褪去，而可使品红溶液的红色褪去，而CO2不能不能SO2可与酸性可与酸性KMnO4溶液反

13、应使其褪色，而溶液反应使其褪色，而CO2不能不能碱石灰的主要成分为碱石灰的主要成分为NaOH和和Cao 【实验探究【实验探究】 （1）称取）称取24.0g铁钉放入铁钉放入60.0mL浓硫酸中，加热，充分反浓硫酸中，加热，充分反应后得到的应后得到的 溶液溶液X并收集到气体并收集到气体Y。甲同学通过实验测定并推知气体。甲同学通过实验测定并推知气体Y中中SO2气体的体积分数为气体的体积分数为66.7%。同学们认为气体。同学们认为气体Y中还可能中还可能还有还有H2和和Z气体，则气体，则Z气体可能是气体可能是 探究实验的主要装置如下图所示：探究实验的主要装置如下图所示：（2）装置）装置A中试剂的作用是中试剂的作用是。 （3）为确认）为确认Z的存在，需要将装置甲（如右图所示）接入上的存在，需要将装置甲（如右图所示）接入上述装置的（填编号）述装置的（填编号）之间。装置甲中的液体名之间。装置甲中的液体名称是称是。 （4）实验中，如果观察到装置）实验中，如果观察到装置D中中 ，且，且装置装置E中中 ，则可确认，则可确认Y中还有中还有H2气气体。体。 （5）如果需要测定限定体积