Question

14．稱取0.4g不純的無(wú)水碳酸鈉（雜質(zhì)不與酸、堿反應(yīng)），加入50mL 0.1mol/L硫酸溶液，加熱，溶液呈酸性，再加入0.1mol/L燒堿溶液40mL恰好中和．求：
（1）上述過(guò)程中產(chǎn)生的CO₂的體積是多少毫升（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）？
（2）無(wú)水碳酸鈉的純度．

Answer 1

分析 （1）整個(gè)過(guò)程最終生成為Na₂SO₄，根據(jù)鈉離子守恒可知：2n（Na₂SO₄）=2n（Na₂CO₃）+n（NaOH），據(jù)此計(jì)算n（Na₂CO₃），再根據(jù)碳元素守恒計(jì)算n（CO₂），根據(jù)V=nV_m計(jì)算CO₂的體積；
（2）根據(jù)m=nM計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中無(wú)水碳酸鈉的純度．

解答 解：（1）整個(gè)過(guò)程最終生成為Na₂SO₄，根據(jù)鈉離子守恒可知：2n（Na₂SO₄）=2n（Na₂CO₃）+n（NaOH），則：
2×0.05L×0.1mol/L=2n（Na₂CO₃）+0.04L×0.1mol/L，
解得n（Na₂CO₃）=0.003mol，
根據(jù)碳元素守恒，可知n（CO₂）=n（Na₂CO₃）=0.003mol，故V（CO₂）=0.003L×22.4L/mol=0.0672L=67.2mL，
答：標(biāo)況下生成二氧化碳的體積為67.2mL；
（2）Na₂CO₃的質(zhì)量=0.003mol×106g/mol=0.318g，故樣品中無(wú)水碳酸鈉的純度=$\frac{0.318g}{0.4g}$×100%=79.5%，
答：樣品中無(wú)水碳酸鈉的純度為79.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算，明確發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，本題利用守恒思想解答，避免利用方程式計(jì)算的繁瑣，難度中等．