高考化学一轮专题突破-na2co3的制备和质量分数测定.docxVIP

专题Na2CO3的制备和质量分数测定

一、侯氏制碱法

1．制备原料

食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；其反应为C＋H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))CO2＋H2。

2．工艺流程

3．反应原理

(1)产生NaHCO3的反应：

NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。

(2)产生Na2CO3的反应：

2NaHCO3eq\o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

4．绿色思想

循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。

二、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mg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VmL(已折算为标准状况)。

(3)数据处理

纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(V,22400)mol×106g·mol－1＝eq\f(106V,22400)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106V,22400)g,mg)×100%＝eq\f(53V,112m)%。

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mg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ng。

(3)数据处理

纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(ng,197g·mol－1)×106g·mol－1＝eq\f(106n,197)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106n,197)g,mg)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。

INCLUDEPICTUREH:\\莫成程\\2021\\一轮\\化学\\人教版(老高考)\\递进题组练能力.TIFINCLUDEPICTUREH:\\莫成程\\2021\\一轮\\化学\\人教版(老高考)\\递进题组练能力.TIFINETINCLUDEPICTUREH:\\莫成程\\2021\\一轮\\化学\\人教版(老高考)\\WORD\\递进题组练能力.TIFINETINCLUDEPICTUREE:\\马珊珊\\2021\\一轮\\看\\化学\\化学人教版(老高考)\\13word\\递进题组练能力.TIFINET典例分析：

一侯氏制碱法

1．以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：

eq\x(气体A的饱和溶液)eq\o(―――→,\s\up7(Ⅰ),\s\do5(加入食盐))eq\x(A与食盐的饱和溶液)eq\o(――――――→,\s\up7(Ⅱ),\s\do5(通入足量气体B))eq\x(悬浊液)eq\o(――→,\s\up7(Ⅲ),\s\do5(过滤))eq\x(晶体)eq\o(――→,\s\up7(Ⅳ))eq\x(纯碱)

则下列叙述错误的是()

A．A气体是NH3，B气体是CO2

B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒

D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶

答案D

解析A项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，正确；B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，利用了溶解度的差异，正确；C项，操作Ⅲ是过滤，因此用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3eq\o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，错误。

2．实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液，下列有关操作错误的是()

A．图1为制取氨气将其溶于饱和食盐水

B．图2为过滤获得碳酸钠晶体

C．图3为灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠

D．图4为蒸发浓缩氯化铵溶液

答案B

解析A项，用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气，正确；B项，侯氏制碱法中溶液析出的晶体为碳酸氢钠，故应过滤获得碳酸氢钠，错误；C项，在坩埚中灼烧碳酸氢钠分解制备碳酸钠，正确；D项，蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液，并不断搅拌，正确。

二Na2CO3质量分数的测定

3．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