Question

3．将33.6gNa₂CO₃和NaHCO₃固体混合物加热到300℃充分反应后，将生成的气体通入澄清石灰水中得到10g白色沉淀．已知碳酸钠固体不分解，碳酸氢钠分解的方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．求：
（1）加热产生的二氧化碳在标准状况下的体积．
（2）原混合物中NaHCO₃的质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

分析 生成的沉淀为碳酸钙，计算出碳酸钙的物质的量，然后根据反应的关系式计算出生成二氧化碳的物质的量及原混合物中含有的碳酸氢钠的物质的量，再计算出标况下二氧化碳的体积和原混合物中NaHCO₃的质量分数，由此分析解答．

解答 解：10g沉淀为CaCO₃，n（CaCO₃）=$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，根据反应关系式：CaCO₃～CO₂，可知n（CO₂）=n（CaCO₃）=0.1mol，
（1）标况下生成的二氧化碳的体积为：V（CO₂）=22.4L/mol×0.1mol=2.24L，
答：生成的CO₂气体体积（标准状况下）为2.24L；
（2）根据反应关系式：2NaHCO₃～CO₂，n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2×0.1mol=0.2mol，
原混合物中碳酸氢钠的质量为n（NaHCO₃）=84g/mol×0.2mol=16.8g，
原混合物中碳酸钠的质量分数为w（NaHCO₃）=$\frac{16.8g}{33.6g}$×100%=50%，
答：原混合物中碳酸钠的质量分数为50%．

点评 本题考查利用化学反应方程式进行的混合物的计算，清楚发生的化学反应是解答本题的关键，难度不大．