Question

为测定Na₂CO₃ 、NaCl和NaBr组成的混合物中各物质的质量分数，进行如下实验：
（1）取9.00g混合物加入足量的盐酸，产生0.448LCO₂ （S．T．P）
（2）在上述溶液中滴入足量的氯气，待完全反应后将溶液蒸干，称得固体的质量为8.775g，求Na₂CO₃ 、NaCl和NaBr的质量分数分别为多少？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，根据碳元素守恒计算碳酸钠的质量，反应后溶液中滴入足量的氯气，发生反应：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，溴在加热过程中易挥发，将溶液蒸干称得固体的质量为4.33g为NaCl的质量（包含原混合物中NaCl、反应生成的NaCl），设原混合物中NaCl、NaBr的物质的量分别为xmol、ymol，根据钠离子守恒与混合物总质量列方程计算原混合物中NaCl、NaBr的物质的量，进而计算原混合物各组分的质量分数．

解答： 解：碳酸钠与盐酸反应产生0.448LCO₂ ，n（CO₂ ）=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，根据碳元素守恒，n（Na₂CO₃）=n（CO₂ ）=0.02mol，则m（Na₂CO₃）=0.02mol×106g/mol=2.12g，故w（Na₂CO₃）=

2.12g

9g

×100%=23.56%；
原混合物中NaCl与NaBr的质量为9g-2.12g=6.88g，
反应后溶液中滴入足量的氯气，发生反应：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，溴在加热过程中易挥发，将溶液蒸干称得固体的质量为8.775g为NaCl的质量（包含原混合物中NaCl、反应生成的NaCl），其物质的量为

8.775g

58.5g/mol

=0.15mol，设原混合物中NaCl、NaBr的物质的量分别为xmol、ymol，根据钠离子守恒与二者总质量，则：

58.5x+103y=6.88 x+y+0.02×2=0.15

解得x=0.1 y=0.01，
故原混合物中NaCl的质量为0.1mol×58.5g/mol=5.85g，其质量分数为

5.85g

9g

×100%=65%；
原混合物中NaBr的质量为0.01mol×103g/mol=1.03g，其质量分数为

1.03g

9g

×100%=11.44%，
答：原混合物质碳酸钠的质量分数为23.56%，NaCl质量分数为65%，NaBr的质量分数为11.44%．

点评：本题考查混合物计算，注意利用守恒法解答，侧重考查学生的分析计算能力，难度中等．