2020-2021化学人教第一册微专题强化训练3N2CO3含量测定的实验探究含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年化学新教材人教必修第一册微专题强化训练3Na2CO3含量测定的实验探究含解析微专题强化训练（3)1．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是（)A．取a克混合物充分加热，减重b克B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧，得b克固体C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收,增重b克D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体C［取a克混合物充分加热,减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧,得b克固体氯化钠,列方程组即可求出，B正确;取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，由于逸出气体中含有H2O（g)，故无法求解,C错误；由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀,由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。]2．加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为8.45g，则混合物中碳酸钠的质量分数为(）A．42％ B．58%C．36% D．64％B［由NaHCO3受热分解的化学方程式可知：2NaHCO3eq\o(=，\s\up10(△）)Na2CO3＋CO2＋H2O质量减轻16862m(NaHCO3)（10。0－8.45）g则eq\f(168,62)＝eq\f（mNaHCO3，10。0－8。45g)，解得m（NaHCO3)＝4。2g。则Na2CO3的质量分数＝eq\f(10。0－4。2g，10。0g）×100％＝58%。]3．某校课外小组为测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验.方案Ⅰ：甲组同学用质量法,按如图所示的实验流程进行实验：eq\x（称量样品）→eq\x(加入适量盐酸)→eq\x（蒸发结晶)→eq\x（称量固体)（1)实验时,蒸发结晶操作中,除酒精灯外，还要用到的仪器是__________________。（2）有同学认为“加入适量盐酸”不好操控，应改为“加入过量盐酸”，便于操作且不影响测定结果的准确性，该观点________(填“正确”或“错误”)，原因是_____________________.(3)若实验中测得样品质量为46。4g，固体质量为40.95g，则Na2CO3的质量分数为________。(保留3位有效数字）（4）蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得Na2CO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”).方案Ⅱ:乙组同学按如图所示装置进行实验，主要实验流程如图所示：（5）在C装置中装入碱石灰来吸收净化后的气体，D装置的作用是______________.（6)有的同学认为为了减少实验误差,应在反应前后都通入N2,反应后通入N2的目的是_____________________________。[解析］（1）蒸发结晶操作中用到的仪器为酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台。(2）改为“加入过量盐酸”正确，因为盐酸易挥发，过量的盐酸在加热过程中挥发出来，不影响测定结果。(3）设Na2CO3的质量为xg,NaHCO3的质量为yg,则eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1(x＋y＝46。4，\f(x，106）×2×58。5＋\f(y，84）×58。5＝40。95，))解得x＝21.2，y＝25.2;Na2CO3的质量分数为eq\f（21.2g，46.4g）×100％≈45.7%。（4)由于Na2CO3中钠的质量分数大于NaHCO3中钠的质量分数，所以蒸发结晶过程中若有固体飞溅，测得Na2CO3的质量分数偏小。(5）方案Ⅱ是根据CO2的质量计算Na2CO3的质量分数，D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和CO2，以确保C装置质量增加量的准确性。（6)反应后通入N2的目的是将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置中，以减小实验误差。［答案］(1)蒸发皿、玻璃棒、铁架台(2)正确盐酸易挥发，过量的盐酸在加热过程中挥发出来，不影响测定结果(3）45.7%(4）偏小(5）吸收空气中的水蒸气和CO2，以确保C装置质量增加量的准确性（6）将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置的碱石灰中,以减小实验误差4．有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数.（1)实验步骤：①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是__________________________________________________________________________________________________________.②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量.③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟,其目的是_____________________________________________________。④关闭活塞K1、K2,打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________。⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。（2）关于该实验方案，请回答下列问题.①若加热反应后不鼓入空气，对测定结果的影响是__________________________________________________________________________________________________________.②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰，其作用是__________________,如果实验中没有该装置，则会导致测量结果NaHCO3的质量________（填“偏大"“偏小”或“无影响”）.③若样品质量为wg,反应后C、D装置增加的质量分别为m1g、m2g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。［解析](1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气，应先除去装置中的CO2和水蒸气。④由物质的性质可知，在加热时该装置中发生的反应为2NaHCO3eq\o(=，\s\up10（△)）Na2CO3＋H2O＋CO2↑、Na2CO3·10H2Oeq\o（=，\s\up10(△))Na2CO3＋10H2O↑.(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空气使其完全被吸收，若不鼓入空气，则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数偏小，NaCl的质量分数偏大.②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D，如果没有该装置，会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知,反应放出的CO2的质量为m2g，根据反应的化学方程式2NaHCO3eq\o（=，\s\up10（△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，可计算出该反应中产生的水的质量为eq\f（18m2,44)g,从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为(m1－eq\f(18m2,44）)g，再根据Na2CO3·10H2Oeq\o（=，\s\up10(△)）Na2CO3＋10H2O↑，计算出Na2CO3·10H2O的质量，最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。［答案](1）①检查装置气密性③除去装置中的水蒸气和二氧化碳④2NaHCO3eq\o（=，\s\up10(△）)Na2CO3＋H2O＋CO2↑，Na2CO3·10H2Oeq\o(=，\s\up10（△）)Na2CO3＋10H2O↑（2)①Na2CO3·10