Question

18.4 g由NaOH和 NaHCO₃组成的固体混合物，在密闭容器中加热到约250℃，经充分反应后排出气体，冷却后称得剩余固体质量为16.6 g。试计算原混合物中NaOH的质量分数。

 

Answer 1

答案：
解析：

题中涉及到两个反应：NaHCO3 + NaOHNa2CO3 + H2O↑        ① 当两者反应后，若NaHCO3还有过量，过量的NaHCO3会发生下列反应：     2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑      ②     从①式分析，题中没有明确NaHCO3与NaOH哪个反应物过量，当n(NaHCO3)∶n(NaOH)本应分以下三种情况：(1)等于1∶1；(2)大于1∶1；(3)小于1∶1来讨论求解。但进一步审题就会发现题中出现了固体物质的质量差(18.4g－16.6g=1.8g)，这个质量差就是隐含条件。当NaHCO3与NaOH各按1 mol反应时，固体物质质量应减少18 g（理论值），据此，18.4 g混合物（按等物质的量混合）应失重18.4×=2.67(g)。由于2.67＞1.8，故加热后不失重的NaOH过量，反应只按①式进行。也可用逆向思维的方式判断：实际失重1.8 g，对应的混合物质量应为1.8×=12.4(g)，由于18.4＞12.4，因此NaOH过量，应以的量为计算依据。 设NaHCO3为x g，有    NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O     △m     84 g                             18 g     x g                              1.8 g     84∶18=x∶1.8  ∴ x=8.4 混合物中NaOH的质量分数为×100％=54.4％

提示：

NaOH和 NaHCO3在一起加热发生反应：NaHCO3 + NaOHNa2CO3 + H2O↑，若NaHCO3过量，继续分解：2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑。所以最后得到的固体是Na2CO3或者NaOH和Na2CO3的混合物。整个过程中Na元素的量是不变的。