Question

某天然堿的組成為xNa₂CO₃?yNaHCO₃?zH₂O將稱取的4.56g樣品于300℃加熱分解至完全（300℃時Na₂CO₃不分解），得到殘留固體3.71g，分解產(chǎn)生的氣體通入足量飽和的澄清石灰水中，全部吸收后可得到0.500g沉淀．請計算：
（1）該樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)；
（2）通過計算確定該天然堿的化學式．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：

分析：（1）固體減輕質(zhì)量=NaHCO₃分解生成水和二氧化碳的質(zhì)量+樣品中H₂O的質(zhì)量，根據(jù)生成碳酸鈣的質(zhì)量計算出二氧化碳的物質(zhì)的量，然后根據(jù)碳酸氫鈉的分解反應計算出碳酸氫鈉分解生成水的質(zhì)量，從而計算出樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量，再計算出結(jié)晶水在樣品中的質(zhì)量分數(shù)；
（2）3.71g為碳酸氫鈉分解生成的碳酸鈉和該堿中原來含有的碳酸鈉，根據(jù)二氧化碳的物質(zhì)的量計算出碳酸氫鈉分解生成的碳酸鈉的物質(zhì)的量，從而得出原堿中含有的碳酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)三者物質(zhì)的量比計算出x：y：z的比，即可得出該樣品的化學式．

解答： 解：0.500g沉淀為碳酸鈣沉淀，根據(jù)C原子守恒生成二氧化碳氣體的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=n（CaCO₃）=

0.500g

100g/mol

=0.005mol，
即：4.56g樣品分解產(chǎn)生的二氧化碳物質(zhì)的量為0.005mol，
根據(jù)反應2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑可知，
        2mol           1mol 1mol
       0.01mol     0.005mol 0.005mol
4.56g樣品中含有碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為0.01mol，碳酸氫鈉分解生成水、碳酸鈉的物質(zhì)的量都為0.005mol，
4.56g樣品于300℃加熱分解至完全（300℃時Na₂CO₃不分解），得到殘留固體3.71g，固體減少的質(zhì)量為二氧化碳和水的質(zhì)量，則樣品中含有結(jié)晶水的質(zhì)量為：4.56g-3.71g-18g/mol×0.005mol-44g/mol×0.005mol=0.54g，結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：

0.54g

18g/mol

=0.03mol，
（1）樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)為：

0.54g

4.56g

×100%=11.8%，
答：該樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)為11.8%；
（2）3.71g為碳酸鈉，碳酸鈉的物質(zhì)的量為：

3.71g

106g/mol

=0.035mol，
則樣品中NaHCO₃分解生成0.005mol碳酸鈉，則樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量為：0.035mol-0.005mol=0.03mol，
所以：x：y：z=0.03mol：0.01：0.03mol=3：1：3，
則該天然堿的化學式為：3Na₂CO₃?NaHCO₃?3H₂O，
答：該天然堿的化學式為3Na₂CO₃?NaHCO₃?3H₂O．

點評：本題考查了有關化學方程式的計算，題目難度中等，明確加熱前后固體質(zhì)量變化為解答關鍵，注意掌握有關化學方程式計算的方法，試題側(cè)重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．