期末专题03-Na2CO3含量测定的实验探究(新人教版必修第一册)(原卷版)

期末专题03Na2CO3含量测定的实验探究专题精讲【典例】制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。（1）方案一：用下图所示方法和步骤进行实验：①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。②该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________。（2）方案二：利用下图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如下：a．按图连接装置，并检查气密性；b．准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4g；c．准确称得6.0g纯碱样品放入容器Ⅱ中；d．打开分液漏斗Ⅰ的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；e．打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6g。①若d、e两步的实验操作太快，则会导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。②装置A中试剂X应选用________。③E装置的作用是__________________________________________________________________________________________________________。④根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为________(结果保留到小数点后一位)。【技巧与方法】测定纯碱纯度的两种常见方法气体法发生反应Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑，依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的纯度。但要注意CO2中杂质的干扰。沉淀法发生反应Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl，依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的纯度。【针对训练】Na2CO3纯度的分析：实验装置如图所示，装置B中盛有10.0g的Na2CO3样品[假设杂质不参加反应，原容器中CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有锌粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸馏水]。（1）装置A锥形瓶内盛有________，装置A的作用是_______________________________________________________。装置B分液漏斗中装有________。（2）若无装置C，实验结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。装置E的作用是__________________。（3）若实验后，装置D的质量增加3.96g，则该Na2CO3样品的纯度为________。专题达标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%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_____________________________。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_________________