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碳酸鈉與稀硫酸實驗裝置
發布時間：2025-06-27 02:38:051. 某學生為測定實驗室中一瓶因保存不善而部分變質的氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數，設計了如圖所示的裝置（圖
| （1）該裝置要求氣密性良好，才能准確測量出二氧化碳的體積，所以實驗前應先檢查裝置的氣密性． （2）氫氧化鈉是鹼，可以和空氣中的二氧化碳反應，生成碳酸鈉而變質，若變質生成的碳酸鈉與稀硫酸會生成二氧化碳氣體． （3）本題的實驗目的是通過測二氧化碳的體積來計算葯品中碳酸鈉的含量，所以必須保證二氧化碳的准確性，因為二氧化碳可以溶於水，所以用飽和的二氧化碳水溶液，可以避免二氧化碳的減少． （4）證明硫酸過量，即證明碳酸鈉反應完，所以可以繼續滴一滴硫酸，沒有氣泡產生． （5）生成二氧化碳的質量為：
設樣品中含碳酸鈉的質量為x Na 2 CO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +CO 2 ↑+H 2 O 106 44 x 0.396g
解之得：x=0.954g ∴樣品中碳酸鈉的質量分數=
（6）氫氧化鈉溶液變質後就是碳酸鈉，氫氧化鈣可以和碳酸鈉發生反應，生成碳酸鈣沉澱．故要除掉部分變質的氫氧化鈉溶液中的雜質，可以加入Ba（OH） 2 溶液，過濾出反應生成的BaCO 3 ； 故答案為：（1）檢查裝置氣密性 （2）向氫氧化鈉樣品中滴加稀硫酸時產生氣泡 2NaOH+CO 2 ═Na 2 CO 3 +H 2 O （3）CO 2 能溶於水，而不溶於飽和的CO 2 水溶液中 （4）裝置A中試管內沒有氣泡產生 （5）15.9% （6）Ba（OH） 2 或Ca（OH） 2 Ba（OH） 2 +Na 2 CO 3 ═BaCO 3 ↓+2NaOH或Ca（OH） 2 +Na 2 CO 3 ═CaCO 3 ↓+2NaOH |
2. 某化工集團用氨鹼法生產的純鹼中含有少量氯化鈉雜質，為了測定該產品中碳酸鈉的純度，某化學研究性學習小
（1）甲所示裝置，碳酸鈉和稀硫酸分裝在Y型玻璃管中，使碳酸鈉樣品與稀硫酸反應的操作為液體倒入固體中反應，將Y型管傾斜，使硫酸溶液流入到碳酸鈉樣品中，發生反應的化學方程式為：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，離子方程式為：CO32-+2H+=H2O+CO2 ↑；
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，
106g 22.4L
m aL
m=
| 106g×aL |
| 22.4L |
| 106a |
| 22.4 |
故答案為：將Y型管傾斜，使硫酸溶液流入到碳酸鈉樣品中；CO32-+2H+=H2O+CO2 ↑；
| 106a |
| 22.4 |
（2）①反應前後質量減小為二氧化碳的質量，215.20-208.60=6.60g；
②二氧化碳物質的量=碳酸鈉物質的量=
| 6.60g |
| 44g/mol |
| 15.9g |
| 16.5g |
二氧化碳攜帶水蒸氣逸出使質量減小的多，二氧化碳的質量增大，碳酸鈉質量分數偏大，
③前兩種方案是通過測定生成氣體的體積或質量來計算碳酸鈉的質量分數，也可通過生成碳酸鹽沉澱或氯化銀沉澱來測定，可設計為：取一定量的樣品，加入足量的氯化鈣溶液，過濾、洗滌、乾燥，測量產生沉澱的質量．或者取一定量的樣品，加入足量的硝酸銀溶液，再加稀硝酸，過濾、洗滌、乾燥，測得產生沉澱的質量，根據沉澱的質量計算碳酸鈉或氯化鈉的質量，進而計算碳酸鈉的質量分數；
故答案為：6.6g；96.4%；逸出的二氧化碳中含有水蒸氣；取一定量的樣品，加入足量的氯化鈣溶液，過濾、洗滌、乾燥，測量產生沉澱的質量或者取一定量的樣品，加入足量的硝酸銀溶液，再加稀硝酸，過濾、洗滌、乾燥，測得產生沉澱的質量．
3. （2012普陀區二模）實驗室用下圖裝置進行碳酸鈉的性質實驗，燒杯A中是澄清石灰水並滴加了酚酞，C中是石
①10.6g純鹼的物質的量是：
| 10.6g |
| 106g/mol |
設：得到CO2氣體的物質的量為xmol
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
1 1
0.1molx
| 1 |
| 0.1mol |
| 1 |
| x |
x=0.1 mol
答：反應中生成二氧化碳的物質的量是0.1mol．
故答案為：0.1mol；反應中生成二氧化碳的物質的量是0.1mol；
②過濾所用玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；過濾後濾液能使酚酞試液變紅，說明有氫氧化鈣，但是否有二氧化碳生成不能確定，可能生成二氧化碳，反應部分二氧化碳；也可能沒有二氧化碳生成；
故答案為：玻璃棒、漏斗；Ca（OH）2；不能；
③檢驗氫氧化鈣的操作是：取樣加水溶解並滴加酚酞，溶液變紅色，說明濾渣中含有氫氧化鈣；然後繼續滴加鹽酸，有氣泡產生，說明濾渣中含有碳酸鈣；
故答案為：
| 實驗步驟 | 所用的試劑或檢驗方法 | 結 論 |
| 步驟一 | 取樣滴加酚酞試液，溶液變紅 | 證明 Ca（OH）2存在 |
| 步驟二 | 繼續滴加鹽酸，有氣泡產生 | 證明 CaCO3存在 |
若A中溶液並沒有大量的白色沉澱產生，紅色褪去，說明B中稀硫酸過量，所以B中反應後，溶液中溶質是硫酸鈉和稀硫酸，A中發生的反應是硫酸和氫氧化鈣的反應，方程式是H2SO4+Ca（OH）2═CaSO4+2H2O；
故答案為：
| 預測的反應現象 | B中反應後，溶液中溶質的化學式 | 燒杯A中發生的主要反應的化學方程式 |
| A中溶液產生大量的白色沉澱產生，紅色不褪去． | Na2CO3、Na2SO4 | Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH |
| A中溶液並沒有大量的白色沉澱產生，紅色褪去． | H2SO4、Na2SO4 | H2SO4+Ca（OH）2═CaSO4+2H2O |
4. 工業純鹼中常常含有NaCl、Na2SO4等雜質．為測定某工業純鹼的純度，設計了如圖實驗裝置．依據實驗設計，請
由實驗裝置可知，A中發生純鹼與硫酸的反應生成二氧化碳，B為乾燥氣體，C吸收回二氧化碳，利答用C中的質量查確定二氧化碳的質量，D防止空氣中的二氧化碳進入C中，
（1）盛裝稀硫酸的儀器名稱是分液漏斗；裝置D的作用為防止空氣中的CO2、H2O進入U形管，干擾碳酸鈉含量的測定，
故答案為：分液漏斗；防止空氣中的CO2、H2O進入U形管，干擾碳酸鈉含量的測定；
（2）實驗中，稱量C反應前後的質量，且稱量純鹼的質量，則一次實驗中至少應進行稱量操作的次數為3次，故答案為：3；
（3）不考慮操作、葯品及其用量等方面的影響，該實驗中反應產生的CO2在裝置A、B中有殘留（或CO2未能被裝置C中的鹼石灰完全吸收），則實驗測定結果偏低，
故答案為：偏低；反應產生的CO2在裝置A、B中有殘留（或CO2未能被裝置C中的鹼石灰完全吸收）．
5. 某學生用實驗方法來分析碳酸鈉的純度。該同學設計出如圖②所示的實驗裝置（各符號代表的儀器如圖①所示）
