Question

20．已知：碳酸钠（Na₂CO₃）固体受热不易分解，碳酸氢钠（NaHCO₃）固体受热易分解：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．某碳酸钠样品中混有少量的碳酸氢钠，为了测定该碳酸钠样品中Na₂CO₃的质量分数，某同学做了如下实验：准确称取10.0g该碳酸钠样品放入试管中，加热充分反应至无气体放出，共产生CO₂气体224mL（该条件下气体的密度为1.964g/L）．请回答下列问题：
（1）生成CO₂的质量为0.44g（计算结果精确到0.01g）．
（2）该碳酸钠样品中Na₂CO₃的质量分数是多少？（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
（3）10.0g该碳酸钠样品充分加热至无气体放出，冷却后所得干燥固体的质量为8.38g．

Answer 1

分析 （1）据m=ρv计算生成CO₂的质量；
（2）据生成CO₂的质量，并结合方程式计算样品中的Na₂CO₃的质量分数；
（3）根据碳酸氢钠的质量利用反应的化学方程式计算．

解答 解：（1）224m=0.224L，生成CO₂的质量为：0.224L×1.964g/L≈0.44g；
（2）设样品中的Na₂CO₃的质量分数为x．
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 
168                   44     
10.0g×（1-x）        0.44g
$\frac{168}{10g×（1-x）}=\frac{44}{0.44g}$
x=83.2%
（3）设10.0g该碳酸钠样品充分加热至无气体放出生成Na₂CO₃的质量为y．
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 
168         106     
10g×83.2g% y  
$\frac{168}{10g×83.2%}=\frac{106}{y}$
  y=6.7g
冷却后所得干燥固体的质量为：10g-10g×83.2%+6.7g=8.38g
答案：（1）0.44；                                       
（2）该碳酸钠样品中Na₂CO₃的质量分数为83.2%；
（3）8.38

点评 本题主要考查有关化学方程式的计算，难度较大，可结合质量守恒定律进行分析，计算比较繁琐，要细心分析解答．