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碳酸钠与稀硫酸实验装置
发布时间：2025-06-27 02:38:051. 某学生为测定实验室中一瓶因保存不善而部分变质的氢氧化钠中碳酸钠的质量分数，设计了如图所示的装置（图
| （1）该装置要求气密性良好，才能准确测量出二氧化碳的体积，所以实验前应先检查装置的气密性． （2）氢氧化钠是碱，可以和空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钠而变质，若变质生成的碳酸钠与稀硫酸会生成二氧化碳气体． （3）本题的实验目的是通过测二氧化碳的体积来计算药品中碳酸钠的含量，所以必须保证二氧化碳的准确性，因为二氧化碳可以溶于水，所以用饱和的二氧化碳水溶液，可以避免二氧化碳的减少． （4）证明硫酸过量，即证明碳酸钠反应完，所以可以继续滴一滴硫酸，没有气泡产生． （5）生成二氧化碳的质量为：
设样品中含碳酸钠的质量为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 ∴样品中碳酸钠的质量分数=
（6）氢氧化钠溶液变质后就是碳酸钠，氢氧化钙可以和碳酸钠发生反应，生成碳酸钙沉淀．故要除掉部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可以加入Ba（OH） 2 溶液，过滤出反应生成的BaCO 3 ； 故答案为：（1）检查装置气密性 （2）向氢氧化钠样品中滴加稀硫酸时产生气泡 2NaOH+CO 2 ═Na 2 CO 3 +H 2 O （3）CO 2 能溶于水，而不溶于饱和的CO 2 水溶液中 （4）装置A中试管内没有气泡产生 （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. 某化工集团用氨碱法生产的纯碱中含有少量氯化钠杂质，为了测定该产品中碳酸钠的纯度，某化学研究性学习小
（1）甲所示装置，碳酸钠和稀硫酸分装在Y型玻璃管中，使碳酸钠样品与稀硫酸反应的操作为液体倒入固体中反应，将Y型管倾斜，使硫酸溶液流入到碳酸钠样品中，发生反应的化学方程式为：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2 ↑；
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，
106g 22.4L
m aL
m=
| 106g×aL |
| 22.4L |
| 106a |
| 22.4 |
故答案为：将Y型管倾斜，使硫酸溶液流入到碳酸钠样品中；CO32-+2H+=H2O+CO2 ↑；
| 106a |
| 22.4 |
（2）①反应前后质量减小为二氧化碳的质量，215.20-208.60=6.60g；
②二氧化碳物质的量=碳酸钠物质的量=
| 6.60g |
| 44g/mol |
| 15.9g |
| 16.5g |
二氧化碳携带水蒸气逸出使质量减小的多，二氧化碳的质量增大，碳酸钠质量分数偏大，
③前两种方案是通过测定生成气体的体积或质量来计算碳酸钠的质量分数，也可通过生成碳酸盐沉淀或氯化银沉淀来测定，可设计为：取一定量的样品，加入足量的氯化钙溶液，过滤、洗涤、干燥，测量产生沉淀的质量．或者取一定量的样品，加入足量的硝酸银溶液，再加稀硝酸，过滤、洗涤、干燥，测得产生沉淀的质量，根据沉淀的质量计算碳酸钠或氯化钠的质量，进而计算碳酸钠的质量分数；
故答案为：6.6g；96.4%；逸出的二氧化碳中含有水蒸气；取一定量的样品，加入足量的氯化钙溶液，过滤、洗涤、干燥，测量产生沉淀的质量或者取一定量的样品，加入足量的硝酸银溶液，再加稀硝酸，过滤、洗涤、干燥，测得产生沉淀的质量．
3. （2012普陀区二模）实验室用下图装置进行碳酸钠的性质实验，烧杯A中是澄清石灰水并滴加了酚酞，C中是石
①10.6g纯碱的物质的量是：
| 10.6g |
| 106g/mol |
设：得到CO2气体的物质的量为xmol
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
1 1
0.1molx
| 1 |
| 0.1mol |
| 1 |
| x |
x=0.1 mol
答：反应中生成二氧化碳的物质的量是0.1mol．
故答案为：0.1mol；反应中生成二氧化碳的物质的量是0.1mol；
②过滤所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；过滤后滤液能使酚酞试液变红，说明有氢氧化钙，但是否有二氧化碳生成不能确定，可能生成二氧化碳，反应部分二氧化碳；也可能没有二氧化碳生成；
故答案为：玻璃棒、漏斗；Ca（OH）2；不能；
③检验氢氧化钙的操作是：取样加水溶解并滴加酚酞，溶液变红色，说明滤渣中含有氢氧化钙；然后继续滴加盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有碳酸钙；
故答案为：
| 实验步骤 | 所用的试剂或检验方法 | 结 论 |
| 步骤一 | 取样滴加酚酞试液，溶液变红 | 证明 Ca（OH）2存在 |
| 步骤二 | 继续滴加盐酸，有气泡产生 | 证明 CaCO3存在 |
若A中溶液并没有大量的白色沉淀产生，红色褪去，说明B中稀硫酸过量，所以B中反应后，溶液中溶质是硫酸钠和稀硫酸，A中发生的反应是硫酸和氢氧化钙的反应，方程式是H2SO4+Ca（OH）2═CaSO4+2H2O；
故答案为：
| 预测的反应现象 | B中反应后，溶液中溶质的化学式 | 烧杯A中发生的主要反应的化学方程式 |
| A中溶液产生大量的白色沉淀产生，红色不褪去． | Na2CO3、Na2SO4 | Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH |
| A中溶液并没有大量的白色沉淀产生，红色褪去． | H2SO4、Na2SO4 | H2SO4+Ca（OH）2═CaSO4+2H2O |
4. 工业纯碱中常常含有NaCl、Na2SO4等杂质．为测定某工业纯碱的纯度，设计了如图实验装置．依据实验设计，请
由实验装置可知，A中发生纯碱与硫酸的反应生成二氧化碳，B为干燥气体，C吸收回二氧化碳，利答用C中的质量查确定二氧化碳的质量，D防止空气中的二氧化碳进入C中，
（1）盛装稀硫酸的仪器名称是分液漏斗；装置D的作用为防止空气中的CO2、H2O进入U形管，干扰碳酸钠含量的测定，
故答案为：分液漏斗；防止空气中的CO2、H2O进入U形管，干扰碳酸钠含量的测定；
（2）实验中，称量C反应前后的质量，且称量纯碱的质量，则一次实验中至少应进行称量操作的次数为3次，故答案为：3；
（3）不考虑操作、药品及其用量等方面的影响，该实验中反应产生的CO2在装置A、B中有残留（或CO2未能被装置C中的碱石灰完全吸收），则实验测定结果偏低，
故答案为：偏低；反应产生的CO2在装置A、B中有残留（或CO2未能被装置C中的碱石灰完全吸收）．
5. 某学生用实验方法来分析碳酸钠的纯度。该同学设计出如图②所示的实验装置（各符号代表的仪器如图①所示）
