人教版 (2019)必修第一册第一章物质及其变化第一节物质的分类及转化学案设计

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这是一份人教版 (2019)必修第一册第一章物质及其变化第一节物质的分类及转化学案设计，共4页。

微专题3　Na2CO3含量测定的实验探究

【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83.4 g；

c．准确称得6.0 g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85.6 g。

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)。

[解析]　(1)①生成沉淀A，故操作I需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重；②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为×100%。

(2)①反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收；快速鼓入空气，也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收，则测得的CO2质量偏小，测定结果偏小；②鼓入空气，可把残留在装置B、C中的CO2赶出由D中碱石灰吸收，因为空气中含有CO2，因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理，所以装置A应放入NaOH溶液；③如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的H2O和CO2会对测定结果带来影响，所以装置E的作用是防止空气中H2O和CO2进入装置D中；④反应中放出CO2气体的质量＝85.6 g－83.4 g＝2.2 g，设消耗碳酸钠的质量为x，

Na2CO3～CO2

106 44

x　　　 2.2 g

解得x＝5.3 g

纯碱样品中Na2CO3的质量分数＝×100%≈88.3%。

[答案]　(1)①过滤　称量

②×100%

(2)①偏小　②NaOH溶液　③防止空气中CO2和水蒸气进入装置D中　④88.3%

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。