2 热点题型4 纯碱样品中碳酸钠质量分数的测定
(完整)初中化学图表型计算题+答案
图形类计算题1、用“侯氏联合制碱法”制得的纯碱常含有少量的氯化钠。
为测定某纯碱样品中碳酸钠的含量，小明称取该纯碱样品3.3g，充分溶解于水中，再滴加氯化钙溶液，产生沉淀的质量与加入氯化钙溶液的质量关系如图所示。
求:（1）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
（精确到0.1%）（2）所加入氯化钙溶液的溶质质量分数。
2、已知Na2cO3的水溶液呈碱性，在一烧杯中盛有20.4gNa2cO3和NaCl组成的固体混合物。
向其中逐渐滴加溶质质分数为10%的稀盐酸。
放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如下图所示，请根据题意回答问题：（1）当滴加稀盐酸至图中B点时，烧杯中溶液的pH7（填＞、=、＜）。
（2）当滴加稀盐酸至图中A点时，烧杯中为不饱和溶液（常温），通过计算求出其中溶质的质量分数。
（计算结果保留一位小数）第2题3、将29.1g由NaCl和BaCl2组成的固体混合物溶解于94.2mL水中（=1g/cm3），向所得溶液中滴加质量分数为14.2%的Na2sO4溶液，至恰好完全反应。
下图是所加Na2sO4溶液质量与生成沉淀质量的关系图，计算：（1）生成沉淀的质量是多少？（2）所得溶液中溶质的质量分数为多少？第3题4、刘明用石灰石（杂质不与酸反应，也不溶于水）和稀盐酸反应制取二氧化碳，在准备将反应后的废液倒进废液缸时，发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na2cO3溶液，他决定利用该废液，测定Na2cO3溶液中溶质的质量分数。
他将废液过滤，然后向废液中慢慢滴加Na2c03溶液，加入Na2cO3溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示。
2323（1）在加入Na2cO3溶液的过程中，开始时没有发现沉淀生成，说明滤液中的溶质除含有%@在2外，还含有;（2）计算NacO溶液中溶质的质量分数。
（计算结果精确到0.1%）23第4题5、在化学实验技能考试做完“二氧化碳的制取和性质”实验后，废液桶中有大量的盐酸与氯化钙的混合溶液（不考虑其他杂质）。
高考化学一轮复习课件：题型突破4碳酸钠质量分数测定的实验探究
(7)若所取样品的质量为m g，反应前量气管C的读数为V1 mL，反应结束后量气 V1－V2
管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为_2_2__4_0_0__m_o_l (气体体积均已换算为标准状况下的体积)。 解析 根据碳原子守恒，1 mol 碳原子对应 1 mol 二氧化碳，二氧化碳的物质的量 为V221－40V02 mol，所以样品中 NaHCO3 和 Na2CO3 的物质的量之和为V221－40V02 mol。
123
A 滴定法
消耗盐酸的体积
准盐酸滴定
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18·徐州一模)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
g×100%＝119076mn ×100%。
专题精练 ZHUANTIJINGLIAN
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
√ 将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标
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
2020年中考复习 物质质量分数的测定和探究 练习题
物质质量分数的测定和探究1、实验室新购买了一批双氧水(H2O2)溶液，某兴趣小组的同学要测定其质量分数，他们设计如图所示的装置，其实验的操作步骤如下：①组装仪器，并检查装置的气密性；②在A. B.C三个仪器中装入药品，其中双氧水溶液质量为50g；③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g；④关闭a处止水夹，打开A仪器的阀门，向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液，随即关闭A仪器的阀门；⑤充分反应后，打开a处止水夹，向装置中持续缓慢地鼓入X气体；⑥第二次称量整套装置的总质量为497g.(1)本实验采用的装置中，A仪器的名称是___(2)为尽可能减小测量误差，请结合测量原理判断，操作⑤中鼓入的X气体是__ _.A. 氦气B.经干燥处理的空气C.除去氧气后的空气(3)根据题意，计算双氧水溶液中溶质的质量分数，写出计算过程。
2、为了测得工业纯碱中碳酸钠的质量分数(纯碱中常含少量NaCl)，小明同学设计的实验装置如图甲，准确称取一定量的纯碱样品，从分液漏斗中滴入稀硫酸。
(1)图甲中装置发生的化学方程式为：__ _。
(2)小红觉得小明的实验装置会导致较大的误差,故设计了图乙的装置,请你写出图乙装置的优势(写出两点即可):_ __。
(3)小红用图乙装置进行实验步骤为：①准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量为158.0g，再准确称取11.0g纯碱样品并全部放入A中；②组装全部反应装置并检查气密性，关闭d；由e逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡为止；③打开d，慢慢鼓入空气10min；④再称干燥管的总质量为162.4g。
该产品中碳酸钠的质量分数为：__,若没有B装置,而直接通入空气,实验最后使得碳酸钠的质量分数__ _(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
3、有些晶体按比例带有一定量的结晶水，带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水．草酸晶体（H2C2O4•xH2O）在常温下是一种无色透明晶体．草酸晶体受热时分解的化学方程式为：H2C2O4•xH2O===（x+1）H2O+CO2↑+CO↑某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验，测定草酸晶体中结晶水的质量分数．（图中固定装置已略去，装置气密性良好，装置A、B中的试剂足量，注射器量程足够）Ⅰ．测量装置A、B的质量，排尽注射器中的空气，连接装置；Ⅱ．取质量为m的草酸晶体，加热至完全分解，将产物全部通入以上装置；Ⅲ．测量并记录装置A增加的质量为a，装置B增加的质量为b，装置C读数为V；Ⅳ．甲、乙、丙三位同学分别利用装置A、B、C所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数．请回答下列问题：（1）装置A中盛放的液体是_ __；装置B的作用是__ _；装置C的作用之一是测量__ _的体积．（2）乙同学对利用装置B测量结果计算的可靠性经行反思与评价，认为反应后装置A中残留的气体会使自己的计算结果__ _（填“偏小”或“偏大”）．（3）甲同学依据装置A测量结果计算结晶水的质量分数为__ _（用代数式表示）．4、【2019·绍兴押题】工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。
工业纯碱中碳酸钠含量的测定
b、外界空气中的CO2和水蒸气可能进入装置
C、产生的CO2气体还有部分留在了装置中
改进后的装置:
②该实验中两次向装置中鼓入空气,两次的作用分别是：
第一次：排除装置中原有的CO2气体；
第二次：将反应产生的CO2全部从装置中排除；
③让空气先通过氢氧化钠溶液的目的：除去空气中的CO2气体
问题：请同学们设计获得m(Na2CO3）原理和方案，并说明你要测定的数据。
①加入过量的强酸→CO2排液→测V（CO2）
②加入过量的强酸→碱石灰吸收CO2→测m（CO2）
③加入过量Ba2+→过滤→洗涤→烘干→称量m(CaCO3)
⑤已知浓度的强酸至滴定完全→测定V(酸)
我以学生感兴趣的日常生活中的实例为突破口，抓住定量实验设计的步骤这一主线，将原理设计、方案的优化、装置步骤的设计与优化等一一串联起来。使学生更容易理解和形成知识网络。
在整个教学过程中，注意发挥学生的自主性和创造性，从而达到提高学生的分析问题和解决问题的能力，创设益于学生思维、探索的情境激发学生的学习兴趣，提高四十分钟的课堂效率，深化素质教育。
过渡：我们确定了实验方案之后，接下来就是实验步骤和装置的设计。
方案一：测CO2的质量
思考：①请从下图中的装置中选择适当的装置和试剂来完成CO2质量的测定。
学生讨论：
主要问题：
a、被CO2带出来的水蒸气被碱石灰吸收
b、外界空气中的CO2和水蒸气可能进入装置
C、产生的CO2气体还有部分留在了装置中
讨论解决:
小结：实验设计的一般步骤
明确目的、要求→实验原理设计→实验原理方案优化→定量实验步骤和装置的设计→定量实验步骤和装置的优化
综合计算
综合计算1．（10分）某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。
他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为10％的盐酸加入到10g水垢中，产生CO2气体的情况如右图所示。
(1)从图中可以看出，10g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是g。
(2)水垢中碳酸钙的质量分数是多少?(3)假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外，不含有其它杂质，溶解10 g水垢，至少需要质量分数为10％的盐酸的质量是(最后结果保留一位小数)。
2．(4分)某同学在实验室发现一瓶标签残缺（如图1所示）的溶液。
为了测定此溶液的溶质质量分数，他取出25g该溶液，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
反应过程中生成沉淀的质量与所用NaOH溶液质量的关系如图2所示(有关化学方程式为)。
请列式计算此溶液的溶质质量分数。
3、(4分) (四川省邛崃市2009中考化学模拟试卷三)为了测定某铜锌合金的组成，某校化学课外活动小组利用该合金粉末与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下：第一次第二次第三次所取合金的质量/g 10 10 20所用稀硫酸的质量/g 50 80 50生成氢气的质量/g 0.2 0.2 0.2(1) 试计算该铜锌合金中含锌的质量分数。
(2)所用合金与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。
4. 某化学兴趣小组的同学对一批铁样品(含有杂质,杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应)进行分析,甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所用的稀硫酸与铁样品恰好完(1).同学所用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应 (2)计算样品中的铁的质量分数是多少?(3)计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数?(烧杯质量为25.4克)5、为测定某Na 2CO 3样品（混有NaCl ）中Na 2CO 3的质量分数，某同学设计了以下方案：称取 样品11.8 g 于烧杯中，加20g 水完全溶解后，向其中加入150g CaCl 2溶液，恰好完全反应， 过滤得到10 g 沉淀，试通过计算确定：(1)样品中Na 2CO 3的质量分数（精确到0.1%）； (2)该同学过滤所得溶液中溶质的质量分数。
工业纯碱中常含有少量的NaCl等杂质,下图中的仪器装置可用来测定纯碱中Na2CO3的质量分数
工业纯碱中常含有少量的NaCl等杂质，下图中的仪器装置可用来测定纯碱中Na2CO3的质量分数，图中标号：①空气；②某溶液；③纯碱样品；④稀H2SO4；⑤浓H2SO4；⑥碱石灰；⑦碱石灰。
实验步骤：①检验装置的气密性；②准确称量盛有碱石灰的干燥管Ⅰ的质量（设为m1g）；③准确称量一定量的纯碱的质量（设为m2g），并将其放入广口瓶中；④从分液漏斗中缓缓滴入稀H2SO4，至不再产生气体为止；⑤缓缓鼓入空气数分钟，然后称量干燥管Ⅰ的总质量（设为m3g）。
根据以上实验，回答下列问题：（1）鼓入空气的目的是____________________________________________________。
（2）装置A中液体应用____________，其作用是______________________，如撤去装置A，直接向装置B 中缓缓鼓入空气，测定结果将_____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）装置C的作用是__________________________________________________，如果撤去C，则会导致实验结果______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）（4）干燥管Ⅱ的作用是___________________________________________________。
（5）上述实验的操作④和⑤，都要求缓缓进行，其理由是______________，如果这两步操作太快，则会导致实验测定结果______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（6）根据实验，纯碱中Na2CO3的质量分数的计算式为______________________________。
（1）赶走残留在广口瓶及装置里的CO2（2）碱溶液除去空气里的CO2偏大（3）除去CO2中混有的水蒸气偏大（4）防止吸收空气中的CO2和H2O（g）进入干燥管Ⅰ（5）使反应产生的CO2能与碱石灰充分反应完全吸收偏小（6）×100%。
微专题8实验测定碳酸钠(碳酸氢钠)的质量分数
将样品与盐酸反应，生成的气体全部被
B
量气法 碱石灰吸收
碱石灰增加的质量
将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，
C
重量法 加入足量盐酸
减少的质量
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气
D
量气法 装置量气
排出水的体积
高考总复习第1轮 化学
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第三章 金属及其化合物
解析：用酚酞作指示剂达到滴定终点时，Na2CO3 与盐酸发生反应：Na2CO3 ＋HCl===NaCl＋NaHCO3，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 正确；测量碱石灰增重的方法是重量法 而不是量气法，且碱石灰增重的质量还包括挥发的水和 HCl，B 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 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全部 CO2 的体积，D 错误。
__N_a_H__C_O__3 _的__质__量__分__数__测__定__结__果__偏__小__，__N_a_C__l _的__质__量__分__数__测__定__结__果__偏__大_________。
高考总复习第1轮 化学
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第三章 金属及其化合物
②E 处干燥管中盛放的药品是_碱__石__灰_，其作用是_防__止__空__气__中__的__C_O__2_和__水__蒸__气_ __进__入__D_中__影__响___测__定__结__果______，如果实验中没有该装置，则会导致测得的 NaHCO3 的质量_偏__大_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
第三章 金属及其化合物
第三章 金属及其化合物
碳酸钠分数的测定
碳酸钠纯度的测量常用的方法：一．测量气体质量法装置：1 2 3 4各装置的作用：1、2、3、4、二．测量气体体积法装置一：该装置的缺陷：（1）稀硫酸的体积无法计算，对实验有干扰。
（2）丙丁间的导管内的液体无法计算。
（3）二氧化碳会溶于丙中的水，导致气体的体积偏小。
可以换为饱和的碳酸氢钠溶液改进装置：C 试样 硫酸 A 试样 稀硫酸量气管 水准管A为饱和碳酸氢钠溶液三．沉淀法步骤：1、取样品称量；2、加水溶解；3、加入足量沉淀剂氯化钡溶液或氯化钙溶液足量沉淀剂的目的：氯化钡溶液比氯化钙溶液好原因：沉淀剂不可以用氢氧化钙：4、过滤、洗涤、干燥、称量洗涤的目的：洗涤的装置名称：洗涤的方法：检验洗涤干净的方法：四．中和滴定法五、差量法;例题：为测定碳酸氢钠纯度（含有少量氯化钠），学生设计了如下几个实验方案（每个方案均称取m1 g样品），请回答每个方案中的问题。
[方案I]选用重量法进行测定：可用下图中的装置进行实验。
（1）A装置中NaOH溶液的作用是_________________，若直接向试样溶液中鼓人空气会导致实验测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)（2）该方案需直接测定的物理量是。
[方案II]选用滴定法进行测定：（3）称取m1 g样品，配成100mL溶液，取出20mL，用c mol/L的标准HCl溶液滴定，消耗体积为v mL,则该试样中碳酸氢钠质量分数的计算式为：[方案III]选用气体体积法进行测定：可用右图中的装置进行实验。
（4）为了减小实验误差，量气管中加入的液体X为（5）通过实验，测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低，产生这种现象的原因可能是_________ a．测定气体体积时未冷却至室温b．测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面c．Y型管中留有反应生成的气体d．气体进入量气管前未用浓硫酸干燥C试样硫酸X[（6）操作Ⅱ的名称是________________________（7）实验中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、玻璃棒等，还需要的玻璃仪器是（8）在转移溶液时，如溶液转移不完全，则碳酸氢钠质量分数的测定结果_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)答案（1）吸收空气中的CO 2，偏高（2）装置C 反应前后质量（3）（5×c ×v ×10-3×84 ）/ m 1 （4）NaHCO 3（其他合理答案也可）（5）b （6）蒸发练习1、（全国卷I ）已知某纯碱试样中含有NaCl 杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用右图中的装置进行实验。
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热点题型4 纯碱样品中碳酸钠质量分数的测定
——科学探究与创新意识
[热点精讲]
1．气体法
(1)测定原理：Na 2CO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋H 2O ＋CO 2↑。
依据CO 2的体积确定Na 2CO 3的物质的量，进而确定其含量。
(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CO 2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Na 2CO 3的质量为V 22 400 mol ×106 g ·mol －1＝106V 22 400
g ，则纯碱样品中Na 2CO 3的质量分数为106V 22 400 g m g ×100%＝53V 112m
%。
2．沉淀法
(1)测定原理：Na 2CO 3＋BaCl 2===BaCO 3↓＋2NaCl 。
依据BaCO 3沉淀的质量，确定Na 2CO 3的物质的量，进而确定其含量。
(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BaCl 2溶液，经过滤、洗涤、干燥得 BaCO 3 沉淀的质量为n g 。
(3)数据处理
纯碱样品中Na 2CO 3的质量为n g 197 g ·mol
－1×106 g ·mol －1＝106n 197 g ，则纯碱样品中Na 2CO 3的质量分数为106n 197 g m g ×100%＝106n 197m
×100%。
[热点精练]
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( )
气
解析：选A。
用酚酞做指示剂时，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能溶于水，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．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
解析：选C。
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赶尽，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，停止加热后再停止通入空气，D项正确。