文档内容
热点强化 7 Na CO 、NaHCO 含量测定的思维方法
2 3 3
方法一 热重法
1．某实验小组用热重法测定碳酸钠与碳酸氢钠混合物的组成，实验方法如下。
(1)加热5.00 g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物的质量减小
了 0.31 g ， 写 出 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ：
_________________________________________________
_______________________________________________________________________________
，
则原混合物中碳酸钠的质量分数是_________________________________________________。
(2)某同学设计的实验装置示意图如下：
X为氮气，其作用是__________________________________，若装置 C 中碱石灰增重 m
1
g，则混合样品中碳酸钠的质量分数为________________。
答案 (1)2NaHCO =====NaCO＋CO↑＋HO 83.2%
3 2 3 2 2
(2)将样品分解产生的气体全部带出，使其被B、C装置完全吸收 ×100%
解析 (1)碳酸氢钠在加热的条件下分解为碳酸钠、二氧化碳、水，设混合物中碳酸氢钠的
质量为x g，
2NaHCO =====NaCO＋CO↑＋HO Δm
3 2 3 2 2
168 g 62 g
x g 0.31 g
＝，x＝0.84, 原混合物中碳酸钠的质量分数是×100%＝83.2%。
(2)若装置C中碱石灰增重m g，即生成的CO 为m g，设碳酸氢钠的质量为x g，则由
1 2 1
2NaHCO ～CO
3 2
168 44
x g m g
1
得x＝＝，则混合样品中碳酸钠的质量分数为×100%＝×100%。
方法二 沉淀法
利用化学反应把CO及HCO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na CO)、w(NaHCO )。
2 3 3
2．某化学小组设计实验方案，测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸氢钠的质量分数。
实验测定方法如下：
(1)①称取碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物9.5 g，溶于水中，配成100 mL溶液，滴加足量
沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填字母)。
A．稀CaCl 溶液 B．MgSO 溶液
2 4
C．NaCl溶液 D．Ba(OH) 溶液
2
②过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是_________________________________。
③将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为 19.7 g。由此可以计算 w(NaHCO )＝
3
____________(结果保留3位有效数字)。
(2)工业生产的纯碱常会含少量NaCl杂质。测定该样品中纯碱的质量分数的实验步骤如下：
①称取样品a g，加水溶解；
②加入足量的BaCl 溶液；
2
③过滤、________、烘干、冷却、称量、烘干、冷却、________，最终得到固体b g。样品
中纯碱的质量分数为__________________(用含a、b的代数式表示)。
答案 (1)①D ②取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加 NaSO 溶液，如无沉淀，则沉淀
2 4
已洗净，反之则未洗净 ③44.2%
(2)洗涤 (再)称量 ×100%
解析 (1)①Ba(OH) 溶液与两种离子都可以形成沉淀，D正确。②判断沉淀是否洗净的方法
2
是检验最后一次洗涤液中是否含有Ba2＋。③设碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为a mol、b
mol，则可得106a＋84b＝9.5,197(a＋b)＝19.7，联立解得a＝b＝0.05，所以碳酸氢钠的质量
分数为×100%≈44.2%。
(2)加入足量的BaCl 溶液发生反应：NaCO ＋BaCl ===BaCO ↓＋2NaCl，根据原子守恒，
2 2 3 2 3
通过称量碳酸钡沉淀的质量，来计算样品中纯碱的质量分数，需洗涤沉淀，除去杂质离子，
且将沉淀冷却到室温，再称量所得固体，最终得到BaCO 的质量为b g，根据碳元素守恒，
3
纯碱的质量分数为×100%。
方法三 气体法
一般流程：
3．为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，某同学设计的实验装置示意图
如下，请回答：(1)装置E的作用是__________。
(2)实验需要以下步骤：
①称量装置D的质量为304.6 g；
②称取13.7 g样品装入装置B的广口瓶中；
③连接装置，检查装置气密性后加入相应试剂；
④打开弹簧夹，缓缓鼓入一段时间空气；
⑤再次称量装置D的质量为311.2 g；
⑥打开弹簧夹，再次缓缓鼓入一段时间空气；
⑦关闭弹簧夹，滴加稀硫酸使其发生反应，直至不再产生气泡为止；
以上步骤的正确顺序为③→②→________→①→________→________→⑤。
(3)步骤⑥的目的是__________。
(4)根据相关数据，计算样品中碳酸钠的质量分数为___________(结果保留3位有效数字)。
答案 (1)防止空气中的CO 和HO进入装置D中产生误差
2 2
(2)④ ⑦ ⑥
(3)将反应产生的CO 全部赶入装置D中，减小误差
2
(4)38.7%
解析 (4)设样品中碳酸钠的物质的量为x mol，碳酸氢钠为y mol，则106x＋84y＝13.7，x
＋y＝0.15，解得x＝0.05，y＝0.1，则样品中碳酸钠的质量分数为×100%≈38.7%。
方法四 滴定法
根据碳酸的K 、K 差别较大，选用合适的指示剂确定的滴定终点为HCO或HCO ，根据
a1 a2 2 3
消耗标准盐酸的体积，计算NaCO、NaHCO 、甚至NaOH的物质的量。
2 3 3
4．侯德榜发明了“联合制碱法”，以氯化钠为原料制备碳酸钠时产品中往往含有少量碳酸
氢钠、氯化钠等，产品中NaHCO 含量测定过程如下：
3
①称取产品2.500 g，用蒸馏水溶解，定容于250 mL容量瓶中；
②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中，加入2滴指示剂M，用0.100 0 mol·L－1盐酸标准溶
液滴定，溶液由红色变至近无色，且半分钟不恢复红色(第一滴定终点)，消耗盐酸V mL；
1
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用0.100 0 mol·L－1盐酸标准溶液滴定至终点
(第二滴定终点)，又消耗盐酸V mL；
2
④平行测定三次，V 平均值为22.45，V 平均值为23.51。
1 2
回答下列问题：
(1)指示剂M为__________；指示剂N为__________，描述第二滴定终点前后颜色变化：
__________。(2)上述测量步骤③过程中，某时刻，滴入盐酸使溶液显中性，则此时溶液中的溶质为
__________。
(3)产品中NaHCO 的质量分数为__________(结果保留3位有效数字)。
3
(4)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则 NaHCO 质量分数的计算结果
3
__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案 (1)酚酞 甲基橙 由黄色变橙色，且半分钟内不变色 (2)NaCl、NaHCO 、HCO
3 2 3
(3)3.56% (4)偏大
解析 (1)第一滴定终点为恰好生成NaHCO ，溶液呈碱性，应选用酚酞作指示剂；第二滴定
3
终点为HCl与碳酸氢钠恰好完全反应，溶液呈酸性，应选用甲基橙作指示剂。
(2)步骤③中，某时刻滴加盐酸使溶液呈中性，因碳酸氢钠与 HCl反应生成的CO 溶于水生
2
成HCO，使溶液显酸性，溶液呈中性说明其中还有NaHCO 未反应完。
2 3 3
(3)第一次滴定发生反应：NaCO ＋HCl===NaHCO ＋NaCl，消耗盐酸 V mL，平均值为
2 3 3 1
22.45 mL，第二次滴定发生反应：NaHCO ＋HCl===NaCl＋HO＋CO↑，消耗盐酸 V
3 2 2 2
mL，平均值为23.51 mL，原碳酸钠转化的碳酸氢钠，还要再消耗盐酸的体积为V mL，则
1
原溶液中含有的NaHCO 所消耗的盐酸体积为V mL－V mL＝1.06 mL，产品中NaHCO 的
3 2 1 3
质量分数为×100%＝×100%≈3.56%。
(4)第一次滴定终点时，俯视读数，导致 V 偏小，则V －V 偏大，导致NaHCO 质量分数的
1 2 1 3
计算结果偏大。
