Question

今有氫氧化鈉、碳酸氫鈣和其它物質都不反應，受熱也不分解的雜質組成的固體混合物共12克，放入密閉的容器內加熱，經充分反應后，將容器中的氣體通入澄清石灰水中得到白色沉淀2.5克，當容器內的殘留固體冷卻至室溫后，向固體中加水至固體質量不再減少為止，過濾，向所得溶液中加入10克18.25%的鹽酸溶液恰好為中性．求原混合物中雜質的質量分數．

Answer 1

解：設與石灰水反應的二氧化碳質量為X₁，與氫氧化鈉反應的二氧化碳的質量為X₂，與鹽酸反應碳酸鈉的質量為Y，氫氧化鈉的質量為Z，碳酸氫鈣質量為M根據反應
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
44 100
X₁ 2.5克
，
解得X₁=1.1克，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 73
Y 10克×18.25%
，
解得Y=2.65克，
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
80 44 106
Z X₂ 2.65克
，，
解得X₂=1.1克，Z=2.0克，
Ca（HCO₃）₂CaCO₃+H₂O+CO₂↑
162 44
M （1.1克+1.1克）
，
解得M=8.1克，
因雜質不與其它物質反應，受熱也不分解，
則雜質質量為12克-8.1克-2.0克=1.9克，
雜質的質量分數為×100%=15.8%，
答：原混合物中雜質的質量分數為15.8%．
分析：根據混合物受熱分解生成的氣體通入澄清石灰水中得到白色沉淀，利用沉淀質量可計算二氧化碳的質量，再利用固體溶于水過濾后的濾液加入10克18.25%的鹽酸溶液恰好為中性來計算氫氧化鈉與二氧化碳反應生成的碳酸鈉的質量，則可求出進一步計算出二氧化碳的質量，將二氧化碳的總質量代入碳酸氫鈣分解的化學反應方程式來計算計算碳酸氫鈣的質量，最后計算雜質的質量分數．
點評：本題較難，考查學生利用化學反應方程式的計算，明確在加熱時發(fā)生的化學反應是解答的關鍵，正確將二氧化碳的質量求出代入碳酸氫鈣分解的反應是解答的難點．