题目内容

某工业碳酸钠样品中混有少量氯化钠，为了测定样品的纯度，向12.0g样品中滴加稀盐酸至恰好完全反应，待二氧化碳气体不再放出后，去除溶液中的水分，最终得到13.1g氯化钠固体。试计算工业碳酸钠样品中Na2CO3的质量分数。（结果精确到0.1%）

【解】设：12g样品中含Na2CO3的质量为x，反应生成氯化钠的质量为y。

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

   106          117      

x            y        

106 /x = 117 /y  

y = 117x / 106

所得固体氯化钠的质量：12g-x+117x/106=13.1g 

x=10.6g

该样品中含Na2CO3的质量分数为：

答：工业碳酸钠样品中Na2CO3的质量分数是。

练习册系列答案
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（2010?大连二模）为测定某工业纯碱中碳酸纳（含少量氯化钠）的质量分数，某活动小组同学采用气体法：通过测定碳酸钠与酸反应产生的二氧化碳的质量来推算碳酸纳的质量．他们设计以下实验方案并实施（装置气密性良好，操作规范、计算无误）：
方案一：如图1所示，称取一定质量的样品，加入过量的稀硫酸，反应结束后，调整量筒使液面与广口瓶内液面相平时读数．测出产生二氧化碳气体的体积，根据密度计算二氧化碳的质量．
方案二：如图2所示，称取一定质量的样品，加入过量的稀硫酸，反应结束后，打开止水 夫，通入足量氮气．称量球形管中碱石灰增加的质量，即为生成的二氧化碳的质量．
回答下列问题：
（1）若方案一的实验结果偏低，可能的一条原因是
生成的二氧化碳溶于水中
生成的二氧化碳溶于水中
；
（2）方案二中通入氮气的目的是
使生成的二氧化碳能充分被碱石灰吸收
使生成的二氧化碳能充分被碱石灰吸收
；若最终的实验结果偏高，主要的原因是
生成的二氧化碳中混有水蒸气
生成的二氧化碳中混有水蒸气
，改进方案为
在发生装置和吸收二氧化碳的干燥管之间增加一个盛有浓硫酸的装置
在发生装置和吸收二氧化碳的干燥管之间增加一个盛有浓硫酸的装置
．
（3）除气体法之外，再设计一个测定工业纯碱中碳酸钠含量的实验方案．
（2012?扬中市模拟）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
c
c
（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水    b．碳酸氢钠受热易分解    c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 饱和的碳酸氢钠溶液，作用是
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是
吸收末反应的NH3
吸收末反应的NH3
；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
过滤
（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从
a
a
管通入
氨气
氨气
气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
．
（4）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量．
【实验设计】
甲方案
Ⅰ．设计思路：根据样品与氯化钙溶液反应生成沉淀碳酸钙的质量，求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
Ⅱ．操作步骤：称取13.25g纯碱样品，加入过量的氯化钙溶液，充分搅拌．过滤、洗涤、干燥，得到的白色沉淀10.00g．
Ⅲ．数据处理：请根据上述实验数据，计算该样品中碳酸钠的质量分数．
计算过程：
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I．设计思路：根据样品（质量为a g）与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量（质量为b g），求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
II．实验结论：
（1）当a、b的质量关系满足
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
（填写含a、b字母的表达式，下同）时，纯碱样品中只含有碳酸钠，样品中碳酸钠的质量分数是100%．
（2）当a、b的质量关系满足
a
b
＞
53
22
a
b
＞
53
22
时，纯碱样品室有碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物，样品中碳酸钠的质量分数是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%
．
【实验评价】
误差分析：
（一）甲方案中，白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗，造成计算结果与实际值相比偏小．如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液，则可以使误差减小，理由是
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
．
（二）乙方案中，有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，造成计算结果与实际值相比
偏小
偏小
（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．
某工业碳酸钠样品中混有少量氯化钠，为了测定样品的纯度，向12.0g样品中滴加稀盐酸至恰好完全反应，待二氧化碳气体不再放出后，去除溶液中的水分，最终得到13.1g氯化钠固体．试计算工业碳酸钠样品中Na2CO3的质量分数．（结果精确到0.1%）

某工业碳酸钠样品中混有少量氯化钠，为了测定样品的纯度，向12．0g样品中滴加稀盐酸至恰好完全反应，待二氧化碳气体不再放出后，去除溶液中的水分，最终得到13．1g氯化钠固体。试计算工业碳酸钠样品中Na2CO3的质量分数。（结果精确到0．1%）

 

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