Question

将12.4 g NaOH和NaHCO₃组成的固体混合物置于密闭容器中，加热到250 ℃，经充分反应后排出气体，冷却后称量剩余固体质量为10.6 g。试求原混合物中NaOH的质量分数。

Answer 1

32%

解析:

根据题干提示信息，已知NaOH与NaHCO₃的总质量，所以两者之间的反应有以下三种情况：

（1）恰好完全反应，

NaOH+NaHCO₃══Na₂CO₃+H₂O

固体减少的质量等于生成的水的质量

（2）NaHCO₃过量，则发生以下两个反应

固体减少的质量等于第一个反应生成的水的质量与第二个反应生成的H₂O、CO₂质量之和。

（3）NaOH过量

NaOH+NaHCO₃══Na₂CO₃+H₂O

固体减少的质量等于生成的水的质量，但H₂O的质量比第一种情况要小，首先分析第一种情况

①2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑

生成的CO₂被NaOH吸收：

②2NaOH+CO₂Na₂CO₃+H₂O↑

因此NaOH与CO₂的反应有三种情况：

（1）NaOH不足，CO₂有剩余；

（2）CO₂不足，NaOH有剩余；

（3）NaOH和CO₂恰好完全反应，二者都无剩余。先分析第（3）种情况。此时，混合物中NaHCO₃与NaOH的物质的量之比为1∶1，相当于发生下列反应：

③Na₂CO₃+H₂O↑

             124 g              18 g

            12.4 g               m（H₂O）

m（H₂O）==1.8 g。

由于题干中12.4 g固体混合物完全反应后，也是失重1.8 g

所以原固体混合物中：

n（NaOH）∶n（NaHCO₃）=1∶1。

则原混合物中NaOH的质量分数为：

w（NaOH）==×100%=32%。