Question

某學生在實驗室里分析一種由碳酸鈉和氫氧化鈉組成的混合物．他先稱取m g此混合物倒入某容器，然后加入245g10%的稀硫酸，結果恰好完全反應，收集到8.8g氣體；再取相同質量的該混合物配成405.2g溶液，加入一定質量的熟石灰后也恰好完全反應．求：
（1）該混合物的組成和m值；
（2）405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析：依據物質之間的反應分析，氫氧化鈉能與硫酸反應生成硫酸鈉和水，碳酸鈉能與稀硫酸反應生成二氧化碳，根據二氧化碳的質量和方程式可以求出混合物中含有碳酸鈉的質量，與碳酸鈉反應掉硫酸的質量，再有硫酸的質量可求出與氫氧化鈉反應的硫酸的質量，就可以求出氫氧化鈉的質量，以此為突破口對該問題進行分析探討即可；

解答：解：（1）設m克混合物中含有碳酸鈉的質量為X，與碳酸鈉反應掉硫酸的質量是Y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106     98         44
X       Y          8.8g

106

x

=

98

y

=

44

8.8g

解得：x=21.2g  y=19.6g
則245g 10%的稀硫酸中與氫氧化鈉反應的硫酸=245×10%-19.6=4.9g
設混合物中氫氧化鈉質量為Z，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80     98   
Z      4.9g  

80

z

=

98

4.9g

  解得 Z=4g
m=21.2g+4g=25.2g
混合物中碳酸鈉的質量分數是：

21.2g

25.2g

×100%=84.1%．
則氫氧化鈉的質量分數是：1-84.1%=15.9%
（2）設21.2g的碳酸鈉與質量為nde 氫氧化鈣反應生成的碳酸鈣沉淀的質量p，氫氧化鈉的質量為q
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓
106     74        80   100
21.2g    n         q     p

106

21.2g

=

74

n

=

80

q

=

100

p

解得：n=14.8g    q=16g   p=20g
405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質質量分數為：

4g+16g

405.2g+14.8g-20g

×100%=5%
答：（1）該混合物的組成是含碳酸鈉84.1%，含氫氧化鈉15.9%，和m值是25.2g；
（2）405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質質量分數是5%

點評：此題是一道依據方程式進行的化學計算綜合題，解題時要審清題意：
（1）稀硫酸既與碳酸鈉反應，又與氫氧化鈉反應；
（2）405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質來自兩部分，一部分是原混合物中含有的，另一部分是碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成的．