Question

已知：①NaOH+NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑    ②2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑
現(xiàn)有由氫氧化鈉、碳酸氫鈉和與其它物質不反應、受熱也只不分解的雜質組成的固體混合物17.110克，放入密閉容器中加熱，經充分反應后，將容器中的氣體通入過量的澄清石灰水中得到白色沉淀2.500克；當容器中的殘留固體冷卻到室溫后全部溶于水制成50毫升溶液，恰好可與含HCl 9.125克的鹽酸25毫升中和至中性．求原混合物中雜質的質量分數(shù)．

Answer 1

【答案】分析：利用產生的二氧化碳與澄清石灰水反應生成沉淀的質量，可求出受熱分解的碳酸氫鈉分解產生二氧化碳的質量，然后利用碳酸氫鈉分解的化學方程式，由分解產生二氧化碳的質量可求出受熱分解的碳酸氫鈉的質量及反應產生碳酸鈉的質量；
利用與碳酸鈉反應消耗HCl的質量計算出殘留固體中碳酸鈉的質量，其中除碳酸氫鈉受熱分解產生的碳酸鈉外，剩余的則為氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應生成碳酸鈉的質量，由此部分碳酸鈉的質量，根據(jù)氫氧化鈉與碳酸氫鈉反應的化學方程式求出混合物中所含氫氧化鈉及部分碳酸氫鈉的質量；
經過以上計算，利用混合物質量減去氫氧化鈉的質量及碳酸氫鈉的質量，即可求得混合物中雜質的質量，從而求出原混合物中雜質的質量分數(shù)．
解答：解：由題意可知NaHCO₃過量，NaOH與CO₂反應和Na0H與 NaHCO₃直接反應所生成的Na₂CO₃總質量是不變的，取NaHCO₃計算更簡便，有關反應如下：
NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O      ①
2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂0↑  ②
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃++H₂0   ③
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑ ④
（1）設反應②分解的NaHCO₃質量為x，分解產生的Na₂CO₃質量為y，由②③有：
2NaHCO₃～Na₂CO₃～CaCO₃    
 2×84    106    100
  x        y    2.500克  
=  x=4.200g
 =  y=2.650g
（2）設殘留物中Na₂CO₃的總質量為z，由①有
Na₂CO₃～2HCl   
106      73
z      9.125g
=  z=13.250g
反應①產生的Na₂CO₃質量為 13.250g一2.65Og=1O.600g，l0.600gNa₂CO₃是原混合物中的NaOH（設質量為w）和除發(fā)生分解反應之外的NaHCO₃（設質量為x′）恰好反應生成的，它們的質量關系是：
NaOH～NaHCO₃～Na₂CO₃
 46     84     106
 w      x′10.600g
=  w=4.000g
=  x'=8.400g
原混合物中雜質的質量分數(shù)=×100%=2.980%     
答：原混合物中雜質的質量分數(shù)為2.980%．
點評：本題涉及的反應較多，計算時會比較復雜，因此可根據(jù)有關反應的化學方程式確定相關物質的質量關系，簡化計算過程．