Question

10．由NaOH和NaHCO₃組成的固體混合物33.2g，放在密閉容器中加熱至300℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻后稱得殘留固體質(zhì)量為26.5g，則原混合物中NaOH與NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為2：3，NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.1%% （保留小數(shù)點(diǎn)后一位）．

Answer 1

分析 加熱發(fā)生反應(yīng)：NaOH+NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O，若碳酸氫鈉過量，還發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，若NaOH、NaHCO₃恰好按1：1反應(yīng)，固體減少質(zhì)量為水的質(zhì)量，根據(jù)方程式可知，生成水的質(zhì)量=33.2g×$\frac{18}{124}$=4.8g，實(shí)際固體質(zhì)量減少=33.2g-26.5g=6.7g＞4.8g，所以碳酸氫鈉過量，根據(jù)方程式計(jì)算NaHCO₃的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算NaOH的質(zhì)量，再計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：設(shè)氫氧化鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量分別為xmol和ymol，
NaOH+NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O，
xmol  xmol     xmol
若碳酸氫鈉過量，還發(fā)生反應(yīng)：
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
y-x       $\frac{1}{2}$（y-x）
則：$\left\{\begin{array}{l}{40x+84y=33.2g}\\{\frac{1}{2}（y-x）+x=\frac{26.5g}{106g/mol}}\end{array}\right.$，解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2mol}\\{y=0.3mol}\end{array}\right.$，所以混合物中NaOH與NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為2：3，
NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.2×40}{33.2}×100%$=24.1%，故答案為：2：3；24.1%．

點(diǎn)評 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，判斷容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，可以根據(jù)二者按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)計(jì)算固體質(zhì)量減少判斷發(fā)生的反應(yīng)，難度中等．