第2部分 第3章 第11讲 纯碱的制备与实验测定(能力课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)

第11讲　纯碱的制备与实验测定(能力课) 　1.侯氏制碱法的原理及问题分析。　2.Na2CO3、NaHCO3的实验测定的探究。 　侯氏制碱法的原理及问题分析 1．工艺流程 2．反应原理 (1)产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (2)产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。　 3．绿色思想 循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。 [知识链接]　由NaOH制备纯净Na2CO3的方法 将NaOH分为两等份，向其中一份通入过量CO2，将所得溶液再与另一份NaOH混合。NaOH＋CO2===NaHCO3，NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。 1．(2022·兰州模拟)“侯氏制碱法”是我国化学家侯德榜为世界制纯碱工业做出的突出贡献。某实验小组模拟制纯碱的工艺流程及实验装置(部分夹持装置略)如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．装置①中的试管中应盛放氯化铵固体 B．装置②的球形干燥管中应盛放碱石灰 C．装置②和装置③之间应该增加盛有饱和碳酸钠溶液的洗气瓶 D．装置①可以用装置③代替，但不可用装置④代替 D　[制备NaHCO3发生反应：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，装置①用来制备氨气，加热氯化铵，分解生成的氨气和氯化氢会重新反应生成氯化铵，不能用来制备氨气，A错误；装置②的球形干燥管作用是导气、吸收多余氨气，碱石灰只能干燥氨气，不能吸收氨气，B错误；制备的CO2中混有HCl，装置②和装置③之间应该增加盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去HCl，C错误；装置③为固液不加热型装置，可用氧化钙固体和浓氨水反应制备氨气，则可代替装置①制备氨气，装置④是启普发生器，不能用于易溶于水的气体制备，氨气极易溶于水，则不可代替装置①，D正确。] 2．以下是联合制碱法的简单流程，下列说法正确的是(　　) A．氨气和二氧化碳的通入顺序应该调换 B．操作X为过滤，为加快过滤速度过滤时用玻璃棒搅拌 C．联合制碱法的主要原理是相同条件下Na2CO3易溶于水，NaHCO3难溶于水 D．溶液B中加入氯化钠固体，通入氨气可得到副产品NH4Cl，通入氨气的目的是增大NH的浓度，有利于析出NH4Cl并提高纯度 D　[氨气和二氧化碳的顺序不能颠倒，因为氨气极易溶于水，二氧化碳的溶解度较小，先通入氨气可以更多地吸收二氧化碳，反应生成碳酸氢钠，A错误；过滤时不能用玻璃棒搅拌，避免弄破滤纸，B错误；碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水，但碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度，C错误；氨气易溶于水并和水反应生成一水合氨，抑制铵根离子的水解，有利于析出氯化铵，提高纯度，D正确。] 　Na2CO3的质量分数的实验测定 1．气体法 (1)测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O，通过测量CO2的质量或体积确定Na2CO3、NaHCO3的质量。 (2)实验操作：向m g纯碱(含NaHCO3)样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)或CO2的质量为a g。 (3)计算：列方程组求出m(Na2CO3)和m(NaHCO3)。　 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m g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n g。 (3)计算：纯度＝×100%。 　(2022·福州模拟)某化学兴趣小组设定以下实验方案，测定某已部分变质为Na2CO3的小苏打样品中Na2CO3的质量分数。 方案一：称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重，冷却，称量剩余固体质量，计算。 (1)坩埚中发生反应的化学方程式为______________________。 (2)实验中需加热至恒重的目的是_____________。 方案二：称取a g样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量BaCl2溶液，过滤，洗涤，干燥沉淀，称量固体质量为b g，计算。 (3)过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为_____________。 (4)该实验过程中发生反应的离子方程式为_____________。 (5)样品中Na2CO3的质量分数为________(用含a、b的式子表示)。 方案三：按如图装置进行实验。 (6)B装置内所盛试剂是_________________；D装置的作用是_____________；分液漏斗中________(填“能”或“