Question

18.4 g NaOH 和 NaHCO₃ 固體混合物，在密閉容器中加熱到約 250℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻，稱得剩余固體質(zhì)量為 16.6 g。試計(jì)算原混合物中 NaOH 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

Answer 1

54.3%

解析:

發(fā)生的反應(yīng)有：①2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑，

②2NaOH＋CO₂Na₂CO₃＋H₂O(加熱條件下，不生成 NaHCO₃)

通過極限思維可知，原固體混合物中，NaHCO₃ 含量越大，固體失重越大，NaOH 含量越大，固體失重越小。

判斷 NaHCO₃ 受熱分解產(chǎn)生的 CO₂ 能否被 NaOH 完全吸收是解決問題的關(guān)鍵，這首先需要寫出 NaHCO₃ 與 NaOH 恰好完全反應(yīng)的化學(xué)方程式。

題設(shè)條件下，固體失重：18.4 g－16.6 g = 1.8 g。

設(shè)固體失重 1.8 g 需恰好完全反應(yīng)的 NaHCO₃ 和 NaOH 混合物質(zhì)量為 x，則：

NaHCO₃＋NaOHNa₂CO₃＋H₂O

                   

  124 g                   18 g

     x                     1.8 g

x = = 12.4 g＜18.4 g

可見，題設(shè)條件下反應(yīng)發(fā)生后 NaOH 過量，過量 NaOH 質(zhì)量為：

18.4 g－12.4 g = 6.0 g，

參加反應(yīng)的 NaOH 質(zhì)量為：×40.0 g·mol^－1 = 4.00 g，

原混合物中 NaOH 質(zhì)量為：6.0 g＋4.00 g = 10.0 g，

w(NaOH) = ×100% = 54.3%。

答案：54.3% 。