题目内容

已知：①NaOH+NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O↑    ②2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O↑
现有由氢氧化钠、碳酸氢钠和与其它物质不反应、受热也只不分解的杂质组成的固体混合物17.110克，放入密闭容器中加热，经充分反应后，将容器中的气体通入过量的澄清石灰水中得到白色沉淀2.500克；当容器中的残留固体冷却到室温后全部溶于水制成50毫升溶液，恰好可与含HCl 9.125克的盐酸25毫升中和至中性．求原混合物中杂质的质量分数．
由题意可知NaHCO3过量，NaOH与CO2反应和Na0H与 NaHCO3直接反应所生成的Na2CO3总质量是不变的，取NaHCO3计算更简便，有关反应如下：
NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O      ①
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H20↑  ②
CO2+Ca（OH）2═CaCO3++H20   ③
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ ④
（1）设反应②分解的NaHCO3质量为x，分解产生的Na2CO3质量为y，由②③有：
2NaHCO3～Na2CO3～CaCO3    
 2×84    106    100
  x        y    2.500克  
100
2.500g
=
2×84
x
  x=4.200g
 
100
2.500g
=
106
y
  y=2.650g
（2）设残留物中Na2CO3的总质量为z，由①有
Na2CO3～2HCl   
106      73
z      9.125g
106
73
=
z
9.125g
  z=13.250g
反应①产生的Na2CO3质量为 13.250g一2.65Og=1O.600g，l0.600gNa2CO3是原混合物中的NaOH（设质量为w）和除发生分解反应之外的NaHCO3（设质量为x′）恰好反应生成的，它们的质量关系是：
NaOH～NaHCO3～Na2CO3
 46     84     106
 w      x′10.600g
46
106
=
w
10.600g
  w=4.000g
84
106
=
x′
10.600g
  x'=8.400g
原混合物中杂质的质量分数=
17.110g-4.200g-4.000g-8.400g
17.110g
×100%=2.980%     
答：原混合物中杂质的质量分数为2.980%．
练习册系列答案
相关题目
叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究．
应用研究：
（1）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为
 
．
制备研究：
（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+X，实验室检验X气体使用的试纸是湿润的
 
．
Na2CO3质量分数测定：工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图
装置（已知H2SO4溶液与NaN3，反应不生成气体）．
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（3）装置A的作用是
 
．设计的实验步
骤为：①精确称量样品，检查装置气密性；②打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；③关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；④再打开弹簧夹，
 
；⑤再次称量装置C．计算碳酸钠含量至少需要测定
 
（填数字）个数据．根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因
 
．
NaN3纯度测定：
精确称量0.140g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度．已知2NaN3→3N2
（NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热．
（4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差
 
（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．
（5）使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是
 
．
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（6）使用冷水冷凝的目的是
 
．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是
 
．
（7）常温下测得量气管读数为67.2mL（N2的密度为1.25g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是
 
（填字母序号）．
A.100mL   B.1L    C.2L
（8）计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）．
已知甲、乙两种物质的溶液混合后能发生化学变化，设甲物质的相对分子质量为M，乙物质的相对分子质量为N，当甲、乙按质量比为M：N反应后，溶液的pH大于7，当甲、乙按质量为2M：N反应后，溶液的pH等于7，则甲、乙是下列物质中的（　　）
（2012?邗江区一模）铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料．研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究．填写下列空白．

[方案一]将铝镁合金与足量NaOH溶液反应（已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，而镁不与氢氧化钠溶液反应），测定剩余固体质量．
（1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于m g 质量分数为8%的NaOH溶液中．为保证合金反应完全，则NaOH溶液的体积V≧
97mL
97mL
．（假设NaOH溶液的密度为1g/mL）实验室取一定量液体一般用量筒，图1中
②
②
（填序号）是量筒的一部分，其读数为
2.6
2.6
mL．在量取液体体积时，量筒必须放平，视线要与量筒内的液体
凹液面最低处
凹液面最低处
保持水平，再读出液体体积数．
（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体．该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将
偏高
偏高
 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
[方案二]他们设计了图2所示的实验装置．在分液漏斗中加入稀硫酸，用稀硫酸和铝镁合金反应．
（1）装置的气密性如何检查
连接好装置，从碱式滴定管加水，若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差，则装置不漏气．
连接好装置，从碱式滴定管加水，若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差，则装置不漏气．
；
（2）装置中导管a的作用是
保持锥形瓶和分液漏斗间的压强恒定，使稀硫酸能顺利滴下
保持锥形瓶和分液漏斗间的压强恒定，使稀硫酸能顺利滴下
和
消除因稀硫酸的滴入引起的体积误差
消除因稀硫酸的滴入引起的体积误差
．
（3）装置中有刻度的长管叫碱式滴定管，其刻度示意图如方案一第（1）题图中③所示．若实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL．则产生氢气的体积为
V1-V2　
V1-V2　
mL．
（4）写出发生反应的化学方程式
Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4 ═Al2（SO4）3+3H2↑
Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4 ═Al2（SO4）3+3H2↑
．
[反思]：实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．请你帮助分析原因
锥形瓶内生成的氢气使瓶内压强增大
锥形瓶内生成的氢气使瓶内压强增大
．
（5）若测得镁铝合金中镁的质量分数为4%，现取n克镁铝合金，投入到足量的质量分数为9.8%的稀硫酸溶液中，共收集得到氢气0.8克，则消耗的稀硫酸是
400
400
克，该合金的质量n为
7.3
7.3
．
新华网莫斯科2005年2月4日电：俄罗斯西伯利亚研究人员最近开发出一种生物活性吸附剂，可以吸附水中的几乎全部微生物和噬菌体．这种新的吸附剂由棉纤维和勃姆石（主要成分为氢氧化铝）制造而成．请填写下列空白：
（1）纤维素的组成可表示为（C6H10O5）n，其相对分子质量为
162n
162n
（用含n的式子表示）．
（2）氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式为
Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O
Al（OH）3+3HCl═AlCl3+3H2O
；已知氢氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al（OH）4]（四羟基合铝酸钠），请写出该反应的化学方程式：
Al（OH）3+NaOH═Na[Al（OH）4]
Al（OH）3+NaOH═Na[Al（OH）4]
．
（2013?港北区二模）已知某混合金属粉末中除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上．请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在．
资料在线：
铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气（2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑），铁和铜不与氢氧化钠溶液反应．
可供选择的实验用品：烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁；稀硫酸、稀盐酸、Na0H溶液、氨水．
请你参与并完成以下实验探究过程：
I、提出假设
（1）假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe．
（2）假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有
Cu（或铜）
Cu（或铜）
．
（3）假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu．
II、设计并实施实验方案
（4）基于假设1，不用化学试剂，证明金属铁的存在可用
磁铁吸引金属粉末，有粉末被吸引，证明含有铁
磁铁吸引金属粉末，有粉末被吸引，证明含有铁
．
（5）基于假设2，将混合金属粉末加入足量稀盐酸，你观察到的现象是
金属粉末部分溶解，有气泡生成
金属粉末部分溶解，有气泡生成
．
（6）基于假设3，请你完成实验操作，描述实验现象．
实验步骤 实验操作（说明仪器和试剂） 实验现象 结论
① 取少许粉末放入大试管中，再滴加
足量（或过量）的NaOH溶液
足量（或过量）的NaOH溶液
，充分反应后，静置，弃去清液得到固体．		 固体粉末
部分溶解
部分溶解
，
有
气泡放出
气泡放出
．		 仅除去铝
② 再往大试管中加
足量（或过量）的稀硫酸（或稀盐酸）
足量（或过量）的稀硫酸（或稀盐酸）
，充分反应．		 固体
部分溶解并有气泡放出
部分溶解并有气泡放出
，
溶液
呈浅绿色
呈浅绿色
．		 证明含有铁
③ 将大试管静置，弃去上层清液，加水，多次洗涤剩余固体 剩余固体呈紫红色 证明含有铜
III、已知该金属粉末的组成为铝、铁和铜
（7）为测定混合金属粉末中铝的质量分数，取20g该金属粉末，把100g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量．实验过程中得到的部分数据与图象如下：
加NaOH溶液的次数 第一次 第二次 第三次 …
剩余固体的质量/g 1 6.5 n 9.5 …
①分析以上数据可知，上表中n的值为
13
13
；
②该金属粉末中Al的质量分数为
70
70
%；
③列式计算：所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少？

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