侯氏制碱法制的纯碱中通常含有少量的氯化钠.现有含氯化钠杂质的纯碱样品22.8g.全部溶解在350g水中．向溶液中加入氯化钡溶液166.6g.恰好完全反应．过滤.干燥后称得沉淀质量为39.4g．求: (1)原样品中的碳酸钠的质量, (2)最后所得滤液中溶质的质量分数．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

侯氏制碱法制的纯碱中通常含有少量的氯化钠，现有含氯化钠杂质的纯碱样品22.8g，全部溶解在350g水中．向溶液中加入氯化钡溶液166.6g，恰好完全反应．过滤，干燥后称得沉淀质量为39.4g．求：

(1)原样品中的碳酸钠的质量；

(2)最后所得滤液中溶质的质量分数．

答案：21.2g#21.2克;5%
解析：

　　设原样品中碳酸钠的质量为x，生成的氯化钠的质量为y，则有：

，．

所得滤液中溶质的质量分数为

答：(1)原样品中碳酸钠的质量为21.2g；(2)所得滤液中溶质的质量分数为5％．

　　本题考查有关混合物的计算，先根据沉淀质量求出原混合物中的质量和生成NaCl的质量．再求出原混合物中NaCl质量．滤液中溶质质量就是两部分氯化钠的质量，溶液质量为：22.8g＋350g＋166.6g－39.4g，．

练习册系列答案

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

（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

；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是

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

（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

管通入

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

；
（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）

．
（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

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

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

（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

＞

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

．
【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

．
（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

（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．

(1)原样品中的碳酸钠的质量；

(2)最后所得滤液中溶质的质量分数．

（14分）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。

【产品原理】

该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl。

生产原理是：将NH₃和CO₂通入饱和食盐水中得到NaHCO₃晶体和NH₄Cl溶液，反应的化学方程式为：；后分离出NaHCO₃，加热制得纯碱。

【生产流程】

△

【相关资料】

⑴ NH₄Cl NH₃↑+HCl↑

⑵ 已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质	NaCl	NaHCO₃	NH₄Cl	NH₃	CO₂
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【问题讨论】

⑴操作Ⅰ、Ⅱ中，相同操作的名称为。反应①中发生了两个反应，写出其中一个化学方程式：，反应①加适量的盐酸，适量是指。

⑵检验挥发性气体C的方法。

⑶上述生产流程中可循环使用的是（填序号）。

A．挥发性气体C B．溶液D C．氢氧化镁 D．化肥NH₄Cl

【组成确定】

⑴ 称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；

⑵ 另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）。

【含量测定】

	实验一	实验二	实验三	实验四
固体混合物溶液质量	100g	100g	100g	100g
加入CaCl₂溶液质量	10g	20g	30g	40g
生成的沉淀的质量	4g	ｍ	10g	10g

称取该纯碱样品44 g固体混合物，加水配成400g溶液，平均分为四份，然后分别加入一定质量分数的CaCl₂溶液，实验数据见表：

请分析表中数据回答并计算：

⑴ｍ= g；

⑵在实验三中，完全反应后所得溶液中溶质氯化钠的质量分数是多少？(要求写计算过程，结果保留0.1%)

【总结反思】

请通过计算并结合下表判断此纯碱样品等级为品，在上述纯碱含量测定中，将CaCl₂溶液改为BaCl₂溶液，测定误差会减小。

我国著名的闽籍制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验。

资料摘要：

Ⅰ．碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。

Ⅱ．浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。

[方案一] 样品与氯化钙溶液反应,测定Na₂CO₃的质量分数

（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

实验操作

实验现象

实验结论

取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl₂溶液。

产生白色沉淀

反应的化学方程式：

（2）分析滴加的CaCl₂溶液要过量的原因：___________________；

（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na₂CO₃的质量分数为91%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%，这是因为 _____ 。

[方案二] 样品与稀盐酸反应,测定Na₂CO₃的质量分数

利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO₂气体的质量，计算Na₂CO₃的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。

(4) 打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO₂的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的，再接上装置C和D。

（5）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应），装置A中样品产生气体的化学方程式为__________________ 。

（6）待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO₂的空气一会儿。根据 _______________ 定律，装置_________（填标号）在反应前后的质量差就是产生CO₂的质量，由此计算出该样品中Na₂CO₃的质量分数。若没有装置D，将会使测定结果 ________（选填“偏大”或“偏小”）。

试题分类