Question

將12.4 g NaOH和NaHCO₃組成的固體混合物置于密閉容器中，加熱到250 ℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻后稱量剩余固體質(zhì)量為10.6 g。試求原混合物中NaOH的質(zhì)量分數(shù)。

Answer 1

解析：根據(jù)題干提示信息，已知NaOH與NaHCO₃的總質(zhì)量，所以兩者之間的反應(yīng)有以下三種情況：

（1）恰好完全反應(yīng)，

NaOH+NaHCO₃══Na₂CO₃+H₂O

固體減少的質(zhì)量等于生成的水的質(zhì)量

（2）NaHCO₃過量，則發(fā)生以下兩個反應(yīng)

固體減少的質(zhì)量等于第一個反應(yīng)生成的水的質(zhì)量與第二個反應(yīng)生成的H₂O、CO₂質(zhì)量之和。

（3）NaOH過量

NaOH+NaHCO₃══Na₂CO₃+H₂O

固體減少的質(zhì)量等于生成的水的質(zhì)量，但H₂O的質(zhì)量比第一種情況要小，首先分析第一種情況

①2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

生成的CO₂被NaOH吸收：

②2NaOH+CO₂Na₂CO₃+H₂O↑

因此NaOH與CO₂的反應(yīng)有三種情況：

（1）NaOH不足，CO₂有剩余；

（2）CO₂不足，NaOH有剩余；

（3）NaOH和CO₂恰好完全反應(yīng)，二者都無剩余。先分析第（3）種情況。此時，混合物中NaHCO₃與NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶1，相當(dāng)于發(fā)生下列反應(yīng)：

③Na₂CO₃+H₂O↑

             124 g                                     18 g

            12.4 g                                   m（H₂O）

m（H₂O）==1.8 g。

由于題干中12.4 g固體混合物完全反應(yīng)后，也是失重1.8 g

所以原固體混合物中：

n（NaOH）∶n（NaHCO₃）=1∶1。

則原混合物中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為：

w（NaOH）==×100%=32%。

答案：32%