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 ℃，經充分反應后排出氣體，冷卻后稱量剩余固體質量為10.6 g。試求原混合物中NaOH的質量分數。

Answer 1

解析：根據題干提示信息，已知NaOH與NaHCO₃的總質量，所以兩者之間的反應有以下三種情況：

（1）恰好完全反應，

NaOH+NaHCO₃══Na₂CO₃+H₂O

固體減少的質量等于生成的水的質量

（2）NaHCO₃過量，則發生以下兩個反應

固體減少的質量等于第一個反應生成的水的質量與第二個反應生成的H₂O、CO₂質量之和。

（3）NaOH過量

NaOH+NaHCO₃══Na₂CO₃+H₂O

固體減少的質量等于生成的水的質量，但H₂O的質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，二者都無剩余。先分析第（3）種情況。此時，混合物中NaHCO₃與NaOH的物質的量之比為1∶1，相當于發生下列反應：

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的質量分數為：

w（NaOH）==×100%=32%。

答案：32%