Question

某学生在实验室里分析一种由碳酸钠和氢氧化钠组成的混合物．他先称取m g此混合物倒入某容器，然后加入245g10%的稀硫酸，结果恰好完全反应，收集到8.8g气体；再取相同质量的该混合物配成405.2g溶液，加入一定质量的熟石灰后也恰好完全反应．求：
（1）该混合物的组成和m值；
（2）405.2g该混合物溶液与熟石灰反应后所得溶液的溶质质量分数．

Answer 1

【答案】分析：依据物质之间的反应分析，氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠和水，碳酸钠能与稀硫酸反应生成二氧化碳，根据二氧化碳的质量和方程式可以求出混合物中含有碳酸钠的质量，与碳酸钠反应掉硫酸的质量，再有硫酸的质量可求出与氢氧化钠反应的硫酸的质量，就可以求出氢氧化钠的质量，以此为突破口对该问题进行分析探讨即可；
解答：解：（1）设m克混合物中含有碳酸钠的质量为X，与碳酸钠反应掉硫酸的质量是Y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106     98         44
X       Y          8.8g

解得：x=21.2g  y=19.6g
则245g 10%的稀硫酸中与氢氧化钠反应的硫酸=245×10%-19.6=4.9g
设混合物中氢氧化钠质量为Z，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80     98   
Z      4.9g  
  解得 Z=4g
m=21.2g+4g=25.2g
混合物中碳酸钠的质量分数是：=84.1%．
则氢氧化钠的质量分数是：1-84.1%=15.9%
（2）设21.2g的碳酸钠与质量为nde 氢氧化钙反应生成的碳酸钙沉淀的质量p，氢氧化钠的质量为q
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓
106     74        80   100
21.2g    n         q     p

解得：n=14.8g    q=16g   p=20g
405.2g该混合物溶液与熟石灰反应后所得溶液的溶质质量分数为：
=5%
答：（1）该混合物的组成是含碳酸钠84.1%，含氢氧化钠15.9%，和m值是25.2g；
（2）405.2g该混合物溶液与熟石灰反应后所得溶液的溶质质量分数是5%
点评：此题是一道依据方程式进行的化学计算综合题，解题时要审清题意：
（1）稀硫酸既与碳酸钠反应，又与氢氧化钠反应；
（2）405.2g该混合物溶液与熟石灰反应后所得溶液的溶质来自两部分，一部分是原混合物中含有的，另一部分是碳酸钠与氢氧化钙反应生成的．