纯碱样品中碳酸钠的质量分数组卷解析副本.docx

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纯碱样品中碳酸钠的质量分数组卷解析副本

纯碱样品中碳酸钠的质量分数组卷

一．解答题（共10小题）

1．（2014?

温州）为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，小明取10克食用纯碱样品盒足量的溶质质量分数为10%的稀硫酸，进行如图甲实验，实验前后，均需往装置中缓慢通一会氮气．（样品中其它不与稀硫酸反应）

（1）实验前，先往A装置通入一会氮气的目的是　　　　　　．

（2）随着纯碱样品与稀硫酸反应，C装置增加的质量变化情况如图乙所示，则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是多少？

（碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式：

Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑）

（3）若将稀硫酸换为浓盐酸，实验中C装置增加的质量会偏大，请说明理由　　　　　　．

2．（2009?

天河区一模）为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，某校化学研究性学习小组的探究过程如下：

[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少？

[知识准备]

食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发．

[设计方案并实验]

甲组同学：

称取12.00样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量澄清石灰水，过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．

乙组同学：

称取12.00样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.4g二氧化碳．

[解决问题]

请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量是　　　　　　，碳酸钠的质量分数是　　　　　　．（计算结果精确到0.1%）

[交流反思]

（1）甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质　　　　　　（填一种具体物质的化学式）的溶液与样品反应，通过测定相关物质的质量，进行有关计算即可．

（2）乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：

取13.5g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸（不考虑水、氯化氢逸出）后用精密仪器称量，记录实验数据如下：

加入盐酸的次数

烧杯及所称物质总质量/g

78.9

97.8

116.7

135.60

155.05

175.05

195.05

生成气体的质量/g

1.1

2.2

4.4

4.95

﹣﹣

表中数据a=　　　　　　g，b=　　　　　　g．并请你在下边的坐标纸上绘制生成气体的质量与所加稀盐酸质量关系的曲线．

3．（2014?

佛山模拟）小明同学为了测定市面销售的某品牌纯碱（杂质为氯化钠）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

①在三个烧杯中分别加入11.0g样品；②向三个烧杯中分别加入一定质量的10.0%氯化钙溶液；③将充分反应后生成的沉淀过滤、洗涤、干燥，并称量得到的白色固体．

实验所得数据见下表，请你分析并进行有关计算：

烧杯Ⅰ

烧杯Ⅱ

烧杯Ⅲ

加入10.0%氯化钙溶液的质量（g）

55.5

120.0

150.0

白色固体的质量（g）

5.0

10.0

（1）样品中碳酸钠的质量是多少？

（2）在图中绘制出白色沉淀与加入氯化钙溶液的质量关系图（图上要注明白色沉淀、氯化钙溶液的相关质量）．

（3）充分反应后，烧杯Ⅱ中氯化钠的溶质质量分数是多少？

4．（2012?

泰安）小明同学为了测定市面销售的某品牌纯碱（杂质为氯化钠）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

①在三个烧杯中分别加入11.0g样品及足量的水配成溶液；②向三个烧杯中分别加入一定质量的10.0%氯化钙溶液；③将充分反应后生成的沉淀过滤、洗涤、干燥，并称量得到的白色固体．

实验所得数据见下表，请你分析并进行有关计算：

烧杯Ⅰ

烧杯Ⅱ

烧杯Ⅲ

加入10.0%氯化钙溶液的质量（g）

55.5

120.0

150.0

白色固体的质量（g）

5.0

10.0

（1）样品中碳酸钠的质量分数是多少？

（结果精确到0.1%）

（2）在如图中绘制出白色沉淀与加入氯化钙溶液的质量关系图（图上要注明白色沉淀、氯化钙溶液的相关质量）．

5．（2013?

闵行区二模）某品牌纯碱中含有少量氯化钠．化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），利用右图装置进行实验测定．

数据记录如下：

称量项目

称量时间

质量/g

试样

11.0

装置+稀盐酸

160.0

装置+稀盐酸+试样

反应开始后20s

167.0

装置+稀盐酸+试样

反应开始后30s

166.6

装置+稀盐酸+试样

反应开始后90s

166.6

（1）反应生成CO2的物质的量为　　　　　　mol．

（2）通过计算确定该品牌中Na2CO3的质量分数．（写出计算过程，精确到0.1%）

（3）如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是　　　　　　．（答一种即可）

6．（2014?

枣庄）为了测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数，取该样品与足量稀盐酸在烧杯中反应，有关实验数据如表．

反应前

反应后

实验数据

烧杯和稀盐酸的质量

纯碱样品的质量/g

烧杯和其中混合物的质量/g

120

127.6

请计算：

（1）该反应生成二氧化碳的质量为　　　　　　g．

（2）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为多少．（请写出计算过程）

7．（2008?

云南）我国制碱工业的先驱﹣﹣侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献；运用“侯氏制碱法”制得的纯碱可能含有少量的氯化钠．现取含有少量氯化钠的纯碱（Na2CO3）样品6g与足量稀盐酸反应，放出气体2.2g．求这种纯碱样品中碳酸钠的质量分数．（计算结果精确到0.1）

8．（2012?

顺义区二模）为测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数，小明取样品（含NaCl）18.9g与一定量稀盐酸恰好完全反应，得20%的不饱和食盐溶液100g．求所用稀盐酸的质量分数．

9．（2011?

聊城）用“侯氏制碱法”制得的纯碱常含有少量的氯化钠（假定只含氯化钠杂质）．某化学兴趣小组为了测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数，做了如下实验：

称量某纯碱样品12g，加入到足量的氯化钡溶液中，恰好完全反应．过滤干燥后，称得沉淀质量为19.7g．请你帮助计算：

纯碱样品中碳酸钠的质量分数（计算结果精确到0.1%）．

10．（2010?

阜新）用“侯氏联合制碱法”制得的纯碱常含有少量的氯化钠．为测定某纯碱样品中碳酸钠的含量，小明称取该纯碱样品3.3g，充分溶解于水中，再滴加氯化钙溶液，产生沉淀的质量与加入氯化钙溶液的质量关系如图所示．求：

（1）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数．（精确到0.1%）

（2）所加入氯化钙溶液的溶质质量分数．

纯碱中碳酸钠的质量分数组卷

参考答案与试题解析

一．解答题（共10小题）

1．（2014?

（1）实验前，先往A装置通入一会氮气的目的是　避免装置内原有的二氧化碳对实验的干扰　．

（2）随着纯碱样品与稀硫酸反应，C装置增加的质量变化情况如图乙所示，则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是多少？

（碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式：

Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑）

（3）若将稀硫酸换为浓盐酸，实验中C装置增加的质量会偏大，请说明理由　浓盐酸具有挥发性，挥发出的气体被C装置中的氢氧化钠溶液吸收　．

考点：

根据化学反应方程式的计算；酸的物理性质及用途．

专题：

综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）．

分析：

（1）实验前，先往A装置通入一会氮气的目的是避免装置内原有的二氧化碳对实验的干扰；

（2）根据二氧化碳的质量，结合碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式，即可解答；

（3）浓盐酸具有挥发性，挥发出的气体被C装置中的氢氧化钠溶液吸收，造成实验中C装置增加的质量会偏大．

解答：

解：

（1）实验前，先往A装置通入一会氮气的目的是排净瓶内空气避免装置内原有的二氧化碳对实验的干扰；

（2）由图可知生成二氧化碳质量为3.52g，

设，纯碱样品中含碳酸钠的质量为x，

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑

10644

x3.52g

x=8.48g

该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是：

=84.8%；

（3）浓盐酸具有挥发性，挥发出的气体被C装置中的氢氧化钠溶液吸收，造成实验中C装置增加的质量会偏大．

答案：

（1）避免装置内原有的二氧化碳对实验的干扰；

（2）该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是84.8%；

（3）浓盐酸具有挥发性，挥发出的气体被C装置中的氢氧化钠溶液吸收．

点评：

本题主要考查了根据化学方程式计算，通过练习，培养学生按照化学的特点去进行思维的良好习惯和熟练的计算技能．

2．（2009•天河区一模）为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，某校化学研究性学习小组的探究过程如下：

[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数是多少？

[知识准备]

食用纯碱的主要成分是碳酸钠，另外还含有少量的氯化钠；反应过程中不考虑水和氯化氢的挥发．

[设计方案并实验]

甲组同学：

称取12.00样品，加水配成溶液，在溶液中加入过量澄清石灰水，过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.00g．

乙组同学：

称取12.00样品，加入足量的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.4g二氧化碳．

[解决问题]

请你任选一组同学的实验结果，帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量是　10.6g　，碳酸钠的质量分数是　88.3%　．（计算结果精确到0.1%）

[交流反思]

（1）甲组的小青同学认为，要求出碳酸钠的质量，也可以使用与盐酸和石灰水所属类别不同的其他物质　CaCl2　（填一种具体物质的化学式）的溶液与样品反应，通过测定相关物质的质量，进行有关计算即可．

（2）乙组的小雨同学认为，所用稀盐酸的溶质质量分数也可求出：

取13.5g样品放入烧杯中，每次加入20g稀盐酸（不考虑水、氯化氢逸出）后用精密仪器称量，记录实验数据如下：

加入盐酸的次数

烧杯及所称物质总质量/g

78.9

97.8

116.7

135.60

155.05

175.05

195.05

生成气体的质量/g

1.1

2.2

4.4

4.95

﹣﹣

表中数据a=　3.3　g，b=　4.95　g．并请你在下边的坐标纸上绘制生成气体的质量与所加稀盐酸质量关系的曲线．

考点：

专题：

化学计算；结合课本知识的信息；压轴实验题；图表分析，寻找有效数据．

分析：

根据反应的化学方程式即可求得碳酸钠的质量，从而求得碳酸钠的质量分数，碳酸钠还能与某些含有可溶性钙离子或钡离子的盐结合生成沉淀，从而根据沉淀的质量求得碳酸钠的质量，分析表格所给数据可以发现，每加入20g盐酸能生成二氧化碳的质量为1.1g，从而推出ab的数值，绘制曲线关键是找准点．

解答：

解：

设生成10g碳酸钙所需碳酸钠的质量为x，则有

Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH

106100

x10g

x=10.6g

碳酸钠的质量分数是：

×100%=88.3%．

（1）碳酸钠还能与某些含有可溶性钙离子或钡离子的盐结合生成沉淀，所以本题答案为：

CaCl2；

（2）分析表格所给数据可以发现，每加入20g盐酸能生成二氧化碳的质量为1.1g，故第三次时产生的二氧化碳质量共为3.3g，如此推测，则第五次时二氧化碳的质量应为5.5g，但是只有4.95g，说明碳酸钠全部参加反应，故第六次时再加入盐酸不再有二氧化碳产生，要绘制曲线，需要找准拐点，由表格所给数据可以知道，但第5次加20g稀盐酸只生成0.55gCO2，所以稀盐酸只反应10g，由此可知，当所加稀盐酸总量为90g时，恰好与样品中的Na2CO3完全反应，最多生成二氧化碳的质量为4.95g，所以本题答案为：

3.3，4.95；

点评：

本题考查了碳酸钠含量的测定以及曲线的绘制，完成此题，可以依据题干提供的信息结合已有的知识进行．

3．（2014•佛山模拟）小明同学为了测定市面销售的某品牌纯碱（杂质为氯化钠）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

实验所得数据见下表，请你分析并进行有关计算：

烧杯Ⅰ

烧杯Ⅱ

烧杯Ⅲ

加入10.0%氯化钙溶液的质量（g）

55.5

120.0

150.0

白色固体的质量（g）

5.0

10.0

（1）样品中碳酸钠的质量是多少？

（2）在图中绘制出白色沉淀与加入氯化钙溶液的质量关系图（图上要注明白色沉淀、氯化钙溶液的相关质量）．

（3）充分反应后，烧杯Ⅱ中氯化钠的溶质质量分数是多少？

考点：

专题：

综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）．

分析：

（1）分析表格中的数据可以知道11.0g样品最多生成10.0g沉淀，可以据此结合碳酸钠和氯化钙反应的化学方程式进而求算出碳酸钠的质量；

（2）根据图表信息可以知道比较烧杯Ⅰ和烧杯Ⅱ中的数据可以知道，55.5g氯化钙溶液可以和碳酸钠反应生成5.0g沉淀，那么产生10.0g沉淀，所需氯化钙溶液的质量为111.0g，可以据此作图即可完成解答．

（3）烧杯Ⅱ中氯化钠包括原混合物中混有的和碳酸钠与氯化钙反应生成的，再根据质量守恒定律和溶质质量分数计算即可．

解答：

解：

由实验数据可知，11.0g样品中的碳酸钠与氯化钙溶液充分反应最多生成10.0g碳酸钙．

（1）设要生成10.0g碳酸钙需要碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y

Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

106100117

x10.0gy

解得：

x=10.6gy=11.7g

（2）根据图表信息可以知道比较烧杯Ⅰ和烧杯Ⅱ中的数据可以知道，55.5g氯化钙溶液可以和碳酸钠反应生成5.0g沉淀，那么产生10.0g沉淀，所需氯化钙溶液的质量为111.0g，可以据此作图为：

（3）充分反应后，烧杯Ⅱ中氯化钠的溶质质量分数是：

=10%．

故答为：

（1）样品中碳酸钠的质量是10.6g

（2）见上图；（3）充分反应后，烧杯Ⅱ中氯化钠的溶质质量分数是10%．

点评：

解答这类题目时，首先，要熟记和理解有关含杂质物质的化学反应的有关计算的方法、步骤和格式等相关知识；然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能进行分析计算．

4．（2012•泰安）小明同学为了测定市面销售的某品牌纯碱（杂质为氯化钠）中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

实验所得数据见下表，请你分析并进行有关计算：

烧杯Ⅰ

烧杯Ⅱ

烧杯Ⅲ

加入10.0%氯化钙溶液的质量（g）

55.5

120.0

150.0

白色固体的质量（g）

5.0

10.0

（1）样品中碳酸钠的质量分数是多少？

（结果精确到0.1%）

（2）在如图中绘制出白色沉淀与加入氯化钙溶液的质量关系图（图上要注明白色沉淀、氯化钙溶液的相关质量）．

考点：

专题：

压轴实验题．

分析：

（1）分析表格中的数据可以知道11.0g样品最多生成10.0g沉淀，可以据此结合碳酸钠和氯化钙反应的化学方程式进而求算出碳酸钠的质量分数；

解答：

解：

由实验数据可知，11.0g样品中的碳酸钠与氯化钙溶液充分反应最多生成10.0g碳酸钙．

（1）设要生成10.0g碳酸钙需要碳酸钠的质量为X

Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

106100

x10.0g

解得：

x=10.6g

样品中碳酸钠的质量分数为：

×100%=96.4%；

答：

样品中碳酸钠的质量分数是96.4%．

故答案为：

（1）96.4%；

（2）．

点评：

解答这类题目时，首先，要熟记和理解有关含杂质物质的化学反应的有关计算的方法、步骤和格式等相关知识；然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，特别是有关化学方程式的书写和意义、不纯物质的质量与纯物质的质量的相互转化方法，以及根据化学方程式计算的方法、步骤和格式等，细致地阅读、分析题意，联系着生产、生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可．

5．（2013•闵行区二模）某品牌纯碱中含有少量氯化钠．化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），利用右图装置进行实验测定．

数据记录如下：

称量项目

称量时间

质量/g

试样

11.0

装置+稀盐酸

160.0

装置+稀盐酸+试样

反应开始后20s

167.0

装置+稀盐酸+试样

反应开始后30s

166.6

装置+稀盐酸+试样

反应开始后90s

166.6

（1）反应生成CO2的物质的量为　0.1　mol．

（2）通过计算确定该品牌中Na2CO3的质量分数．（写出计算过程，精确到0.1%）

（3）如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是　二氧化碳逸出时带走水分（或盐酸具有挥发性）　．（答一种即可）

考点：

专题：

综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）．

分析：

（1）利用反应前后物质的质量之差求出生成的二氧化碳质量，进而可求其物质的量；

（2）利用二氧化碳的质量根据该反应的方程式可以求出碳酸钠的质量，进而求出该品牌中Na2CO3的质量分数．

（3）根据实验时有可能导致二氧化碳的计算值偏大的原因进行分析解答；

解答：

解：

（1）由图表数据可知反应进行到30s和90s时测量的数据没变，则说明碳酸钠已经完全反应，跟据质量守恒定律可知生成的二氧化碳质量是11.0g+160.0g﹣166.6g=4.4g，则其物质的量是

=0.1mol；

（2）设样品中含Na2CO3的质量是x

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

10644

x4.4g

x=10.6g

碳酸钠的质量分数=

×100%=96.4%

（3）如果测得的结果比实际纯度高，则说明计算时二氧化碳的质量比实际值偏大，所以可能是二氧化碳逸出时带走水分（或盐酸具有挥发性）导致最后测得的质量值小于166.6g；

故答案为：

（1）0.1mol；

（2）碳酸钠的质量分数为96.4%；（3）二氧化碳逸出时带走水分（或盐酸具有挥发性）；

点评：

本题考查学生利用化学反应方程式的计算，利用质量守恒定律求得二氧化碳的质量是解题的关键．

6．（2014•枣庄）为了测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数，取该样品与足量稀盐酸在烧杯中反应，有关实验数据如表．

反应前

反应后

实验数据

烧杯和稀盐酸的质量

纯碱样品的质量/g

烧杯和其中混合物的质量/g

120

127.6

请计算：

（1）该反应生成二氧化碳的质量为　4.4　g．

（2）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为多少．（请写出计算过程）

考点：

专题：

有关化学方程式的计算．

分析：

反应前后的质量差即为生成二氧化碳的质量；

根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钠的质量，进一步可以计算该纯碱样品中碳酸钠的质量分数．

解答：

解：

（1）该反应生成二氧化碳的质量为：

120g+12g﹣127.6g=4.4g，

故填：

4.4．

（2）设样品中碳酸钠的质量为x，

2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑，

10644

x4.4g

，

X=10.6g，

样品中碳酸钠的质量分数为：

×100%=88.3%，

答：

样品中碳酸钠的质量分数为88.3%．

点评：

本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．

7．（2008•云南）我国制碱工业的先驱﹣﹣侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献；运用“侯氏制碱法”制得的纯碱可能含有少量的氯化钠．现取含有少量氯化钠的纯碱（Na2CO3）样品6g与足量稀盐酸反应，放出气体2.2g．求这种纯碱样品中碳酸钠的质量分数．（计算结果精确到0.1）

考点：

专题：

压轴实验题；有关化学方程式的计算．

分析：

向混有少量氯化钠的纯碱中滴加足量的稀盐酸，其中的碳酸钠与稀盐酸发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳；根据反应的化学方程式，由放出的气体二氧化碳质量可计算样品中碳酸钠的质量，最后利用碳酸钠的质量与纯碱样品的质量比求得纯碱样品中碳酸钠的质量分数．

解答：

解：

设纯碱样品中碳酸钠质量为x

Na2CO3十2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

10644

x2.2g

x=5.3g

纯碱样品中碳酸钠的质量分数=

≈88.3%

答：

纯碱样品中碳酸钠的质量分数约为88.3%．

点评：

根据反应的化学方程式可以表示物质的质量关系，利用反应中一种物质的质量可计算出该反应中其它各物质的质量．

8．（2012•顺义区二模）为测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数，小明取样品（含NaCl）18.9g与一定量稀盐酸恰好完全反应，得20%的不饱和食盐溶液100g．求所用稀盐酸的质量分数．

考点：

专题：

溶质质量分数与化学方程式相结合的计算．

分析：

根据化学方程式结合得20%的不饱和食盐溶液100g可以计算出稀盐酸中溶质的质量，进而计算出稀盐酸中溶液的质量分数．

解答：

解：

设样品中碳酸钠的质量为x，反应消耗HCl的质量为y，生成二氧化碳的质量为z

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑反应后固体质量增加

1067311744117﹣106=11

xyz100g×20%﹣18.9g=1.1g

x=10.6g

y=7.3g

z=4.4g

稀盐酸中溶液的质量分数为：

答：

稀盐酸中溶液的质量分数为8.5%

点评：

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