高考热点3 碳酸钠和碳酸氢钠质量分数测定-【名师带你过关】2026-2027学年高考化学一轮复习

**基本信息** 以差量法、沉淀法、气体法、滴定法为核心方法体系，构建从反应原理到实验操作再到数据处理的完整逻辑链，突出科学思维与实验探究能力培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |方法总结|4种方法|差量法（质量差）、沉淀法（沉淀称量）、气体法（气体定量）、滴定法（分步滴定）|基于Na₂CO₃与NaHCO₃化学性质差异，通过反应转化实现定量测定| |知识应用|1道典例|结合实验方案评价，强化方法适用性分析|从原理可行性到操作误差分析，培养证据推理能力| |热点训练|5道题|涵盖热重分析、沉淀洗涤、装置设计、滴定误差等|整合实验操作、数据处理与误差分析，形成问题解决闭环|

高考热点3　碳酸钠和碳酸氢钠质量分数测定 　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.差量法 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Δm 　168　　　　　　　　　　　 　　　62 2.沉淀法 利用化学反应把及完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w(Na2CO3)、w(NaHCO3)。 3.气体法 4.滴定法 根据碳酸的Ka1、Ka2差别较大,选用合适的指示剂,确定的滴定终点为HC或H2CO3,根据消耗标准盐酸的体积,计算Na2CO3、NaHCO3,甚至NaOH的物质的量。 知识应用 (2026·浙江省强基联盟月考)若制出的Na2CO3中含有的杂质只有NaHCO3,则下列实验方案中,不能测定Na2CO3质量分数的是　　　　(填字母)。  A.取m g混合物充分加热,得到n g固体 B.取m g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到n g固体 C.取m g混合物与足量Ca(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到n g固体 D.取m g混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,碱石灰质量增加n g 【解析】固体混合物加热,只有NaHCO3分解,而NaHCO3分解产生CO2和H2O使固体质量减少,可以通过固体前后的质量差m-n求算NaHCO3质量,A不符合题意;向混合物中加入HCl,发生反应:NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O和Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,充分反应后,加热、蒸干、灼烧,得n g固体为NaCl,根据题意,设Na2CO3的质量为x g、NaHCO3的质量为y g,则x+y=m、+=m,联立求得Na2CO3和NaHCO3的质量,可以测定混合物中Na2CO3的质量分数,B不符合题意;　碳酸钠和碳酸氢钠都能与氢氧化钙反应:C+Ca2+CaCO3↓,HC+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O,充分反应后,加热、蒸干、灼烧,得n g固体为碳酸钙,根据题意,设Na2CO3,的质量为x g、NaHCO3的质量为y g,则x+y=m、+=n,联立求得Na2CO3和NaHCO3的质量,可以测定混合物中Na2CO3的质量分数,C不符合题意;混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体有H2O、CO2,故无法通过碱石灰增重的质量n g测定混合物中Na2CO3的质量分数,D符合题意。 【答案】D 热点训练 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m1 g,则混合样品中碳酸钠的质量分数为　　　　　　　　。  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HC、C完全转化为沉淀,应选用的试剂是　　　　(填字母)。  A.稀CaCl2溶液　　 B.MgSO4溶液 C.NaCl溶液　　 D.Ba(OH)2溶液 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(NaHCO3)=　　　　(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BaCl2溶液;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)。  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4.64 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306.8 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;③→②→　　　　→①→　　　　→　　　　→⑤  以上步骤的正确顺序为。 (3)步骤⑥的目的是　　　　　　　。  (4)根据相关数据,计算样品中碳酸氢钠的质量分数为　　　　(保留3位有效数字)。  4.Na2CO3中NaHCO3含量测定 Ⅰ.称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中: Ⅱ.移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.1000 mol·L-1盐酸标准溶液滴定至溶液由浅红色变无色(第一滴定终点), 消耗盐酸V1mL; Ⅲ.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V2 mL; Ⅳ.平行测定三次,V1 平均值为22.25,V2平均值为23.51。 回答下列问题: (1)指示剂N为　　　　, 第二滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　。  (2)Na2CO3中NaHCO3的质量分数为　　　　(保留三位有效数字)。  (3)第一滴定终点时,某同学仰视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  5.(2026·福建厦门月考)为测定产品中Na2CO3的质量分数(杂质为NaHCO3),设计了下列三种实验方案。 方案Ⅰ:样品经加热后测定剩余固体质量,并计算Na2CO3的质量分数。 (1)下列可用来加热样品的仪器是　　　　(写仪器名称)。  方案Ⅱ:通过加热分解得到的CO2质量进行计算。实验装置示意图如下: (2)A中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　,若装置C中碱石灰增重m1 g。则混合样品中碳酸钠的质量分数为　　　　。  方案Ⅲ:将一定质量的样品与足量稀硫酸反应,通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量,利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图: 该实验的操作步骤: ①　　　　;  ②取一定量样品装入广口瓶中; ③打开止水夹,缓慢鼓入空气数分钟; ④关闭止水夹,在干燥管内填满碱石灰,称量干燥管A质量; ⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止; ⑥打开止水夹,缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管A质量。 (3)操作①为　　　　。  (4)NaOH溶液(足量)中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。  (5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A和B),若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结果　　　　(填“偏大”或“偏小”)。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 高考热点3　碳酸钠和碳酸氢钠质量分数测定 1.【答案】(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　83.2% (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% 2.【答案】　(1)①D　②取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加Na2SO4溶液,如无沉淀,则沉淀已洗净,反之则未洗净　③44.2% (2)③洗涤　(再)称量　×100% 【解析】 (1)①Ba(OH)2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BaCl2溶液发生反应:Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl,根据原子守恒,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BaCO3的质量为b g,根据碳元素守恒,纯碱的质量分数为×100%。 3.【答案】(1)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中产生误差　(2)④→⑦　(3)将反应产生的CO2全部赶入D装置中,减小误差　(4)54.3% 【解析】A中浓NaOH用于吸收空气中的二氧化碳,B中样品与稀硫酸反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳经C中浓硫酸干燥后进入D中被碱石灰吸收,E中的碱石灰作用为防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中。(1)E中的碱石灰作用为防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中产生误差;(2)实验步骤称取4.64 g样品装入B中后,打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间空气,除去装置内原有的二氧化碳和水蒸气,称量装置D的初始质量,关闭弹簧夹滴加稀硫酸发生反应生成二氧化碳,直至不再生成气泡为止,然后打开弹簧夹再次缓缓鼓入一段时间空气,使留在装置内的二氧化碳被D装置完全吸收,最后再次称量D的质量。故实验步骤的顺序为③②④①⑦⑥⑤。(3)实验步骤⑥的目的是将生成的CO2全部赶入装置D中被吸收,从而减小实验误差。(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=4.64 g,n(CO2)==0.05 mol,x+y=0.05 mol,解得x=0.02 mol,y=0.03 mol,则样品中碳酸氢钠的质量分数为×100%=54.3%。 4.【答案】(1)甲基橙　滴入最后半滴盐酸标准溶液,溶液由黄色变橙色,且30 s内不恢复 (2)4.23%　(3)偏小 　【解析】 (1)在第一次滴定时,由于达到滴定终点时溶液显碱性,故选M酚酞做指示剂,在第二次滴定时,由于达到滴定终点时溶液显酸性,故选N甲基橙做指示剂;滴定终点的现象为滴入最后半滴盐酸标准溶液,溶液由黄色变橙色,且30s内不恢复。(2)进行第一次滴定时,发生的反应为C+H+HC、消耗盐酸的体积为22.25 mL,进行第二次滴定时发生的反应为H++HCCO2↑+H2O,消耗盐酸的体积为23.51 mL,故产品中碳酸氢钠消耗盐酸的体积为1.26 mL,物质的量为1.26×10-3L×0.1 mol/L=1.26×10-4 mol,故NaHCO3的质量分数为×100%=4.23%。(3)若在第一次滴定过程中仰视读数,会导致原物质的碳酸钠含量偏高,碳酸氢钠含量偏小。 5.【答案】(1)坩埚、试管　(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　×100%　(3)检查装置气密性 (4)CO2+2OH-C+H2O　(5)偏小　没有干燥管B,外界空气中水蒸气和CO2气体被吸收,导致干燥管A质量增加的多,就会推算出样品中碳酸氢钠质量多,碳酸钠质量少,导致样品中碳酸钠质量分数结果偏小 　【解析】 (1)加热碳酸氢钠固体分解,加热样品所选用的仪器可以是坩埚、试管。(2)A中发生的是碳酸氢钠受热分解,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,若装置C中碱石灰增重m1 g,即生成的CO2为m1 g,设碳酸氢钠的质量为m,则由 2Na2CO3 ~CO2 168　44 m　 m1,得m==,则混合样品中碳酸钠的质量分数为×100%。 学科网（北京）股份有限公司 $