【精准解析】2021新高考化学鲁科版：第3章专题突破8碳酸钠质量分数测定的实验探究

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专题突破 8　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：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的含量。

(2)实验操作：向 m g 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 V

mL(已折算为标准状况)。

(3)数据处理

纯碱样品中 Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中 Na2CO3的质量分数为

×100%＝%。

2．沉淀法

(1)测定原理：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的含量。

(2)实验操作：先将 m g 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 n g。

(3)数据处理

纯碱样品中 Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中 Na2CO3的质量分数为×100%＝

×100%。

1．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 W g 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(　　)

选项实验方法实验方案测量数据

A滴定法

将样品配成 100 mL 溶液，取 10

mL，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，加入足量盐酸减少的质量

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　用酚酞作指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，

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；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、Na2CO3·10H2O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②和③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．①②③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①装置换成盛放 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①用于吸收空气中的 CO2和水蒸气，可以

使用碱石灰；装置②吸收 Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水

CaCl2；装置③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①装置换成盛放

NaOH 溶液的洗气瓶，则会增加水的质量，使测得 Na2CO3·10H2O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：

Ⅰ.加热分解法

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：

①仪器a的质量；②_____________________________________________________；

③______________________________________________________________________。

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