Question

5．實(shí)驗(yàn)室有一瓶因保存不當(dāng)而部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體（假定不含水分），為測定其成分，在室溫下稱取該固體26.6g完全溶于200mL水中，加入210g某質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液恰好完全反應(yīng)，生成氣體4.4g．請(qǐng)計(jì)算：
（1）原樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量．
（2）恰好完全反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（若除不盡保留到0.1）

Answer 1

分析 氫氧化鈉吸收二氧化碳后生成碳酸鈉，碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)可生成硫酸鈉、水和二氧化碳，而氫氧化鈉雖可與稀硫酸反應(yīng)但卻不放出氣體；因此，反應(yīng)后所剩余溶液的質(zhì)量小于反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量和，反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為放出的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量；根據(jù)碳酸鈉與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，利用反應(yīng)放出的二氧化碳的質(zhì)量可計(jì)算參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量；樣品質(zhì)量與碳酸鈉的質(zhì)量差即為未變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量，所計(jì)算的氫氧化鈉質(zhì)量與樣品質(zhì)量比即樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
分析反應(yīng)的化學(xué)方程式，①CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，②Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，綜合①②，可得：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，所以NaOH部分變質(zhì)或全部變質(zhì)，與沒有變質(zhì)的NaOH相比，中和反應(yīng)時(shí)消耗稀硫酸的量相等．

解答 解：（1）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，硫酸鈉質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂ SO₄+H₂O+CO₂↑
106             142      44
x                y       4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$，$\frac{142}{y}=\frac{44}{4.4g}$，解得x=10.6g，y=14.2g，
樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量26.6g-10.6g=16g，
答：樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量16g；
（2）設(shè)氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈉是zg，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80           142
16g           z
$\frac{80}{16g}=\frac{142}{z}$，解得：z=28.4g，
恰好完全反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{14.2g+28.4g}{26.6g+210g+200g-4.4g}×100%$=9.8%
答：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%．

點(diǎn)評(píng) 利用質(zhì)量守恒定律，根據(jù)反應(yīng)前后小燒杯內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量差，可得完全反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量；然后利用二氧化碳的質(zhì)量，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式，可計(jì)算參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量