纯碱，又称碳酸钠，是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、纺织、洗涤剂等行业。在生产和质检过程中，准确测定纯碱样品的纯度至关重要。本文将通过实战例题解析，教你轻松掌握纯碱样品纯度的测定方法。
一、纯碱样品纯度测定原理
纯碱样品纯度的测定通常采用滴定分析法。该方法的基本原理是：将已知浓度的酸溶液滴定一定量的纯碱样品，通过计算消耗的酸溶液体积，进而计算出样品的纯度。
二、实战例题解析
例题1：某纯碱样品的质量为1.2345g，用0.1000mol/L的盐酸溶液进行滴定，消耗了25.00mL的酸溶液。请计算该样品的纯度。
解题步骤：
计算盐酸溶液中消耗的摩尔数： [ n(\text{HCl}) = C \times V = 0.1000 \, \text{mol/L} \times 0.02500 \, \text{L} = 0.002500 \, \text{mol} ]
根据化学反应方程式计算纯碱的摩尔数： [ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ] 由方程式可知，1摩尔纯碱与2摩尔盐酸反应。因此，纯碱的摩尔数为： [ n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \frac{n(\text{HCl})}{2} = \frac{0.002500 \, \text{mol}}{2} = 0.001250 \, \text{mol} ]
计算纯碱的质量： [ m(\text{Na}_2\text{CO}_3) = n(\text{Na}_2\text{CO}_3) \times M(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 0.001250 \, \text{mol} \times 106 \, \text{g/mol} = 0.1325 \, \text{g} ]
计算样品的纯度： [ \text{纯度} = \frac{m(\text{Na}_2\text{CO}_3)}{m(\text{样品})} \times 100\% = \frac{0.1325 \, \text{g}}{1.2345 \, \text{g}} \times 100\% \approx 10.7\% ]
例题2：某纯碱样品的质量为1.5000g，用0.1000mol/L的氢氧化钠溶液进行滴定，消耗了30.00mL的碱溶液。请计算该样品的纯度。
解题步骤：
计算氢氧化钠溶液中消耗的摩尔数： [ n(\text{NaOH}) = C \times V = 0.1000 \, \text{mol/L} \times 0.03000 \, \text{L} = 0.003000 \, \text{mol} ]
根据化学反应方程式计算纯碱的摩尔数： [ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{NaOH} \rightarrow 2\text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} ] 由方程式可知，1摩尔纯碱与2摩尔氢氧化钠反应。因此，纯碱的摩尔数为： [ n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \frac{n(\text{NaOH})}{2} = \frac{0.003000 \, \text{mol}}{2} = 0.001500 \, \text{mol} ]
计算纯碱的质量： [ m(\text{Na}_2\text{CO}_3) = n(\text{Na}_2\text{CO}_3) \times M(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 0.001500 \, \text{mol} \times 106 \, \text{g/mol} = 0.159 \, \text{g} ]
计算样品的纯度： [ \text{纯度} = \frac{m(\text{Na}_2\text{CO}_3)}{m(\text{样品})} \times 100\% = \frac{0.159 \, \text{g}}{1.5000 \, \text{g}} \times 100\% \approx 10.6\% ]
三、总结
通过以上实战例题解析，相信你已经掌握了纯碱样品纯度的测定方法。在实际操作中，注意以下几点：
- 选择合适的滴定剂和指示剂。
- 严格控制滴定速度，避免误差。
- 记录实验数据，进行准确计算。
掌握纯碱样品纯度的测定方法，对于保证产品质量、提高生产效率具有重要意义。希望本文对你有所帮助！