Question

（2013?株洲）已知：Na₂CO₃受熱不易分解，2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．某純堿樣品中混有少量的碳酸氫鈉，為了測(cè)定樣品的純度，華雪同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品10.0g放入試管中，加熱充分反應(yīng)至無(wú)氣體放出，共產(chǎn)生CO₂氣體224mL（該條件下氣體的密度為1.964g/L）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）生成CO₂的質(zhì)量為

0.44

g（精確到0.01g）．
（2）純堿樣品中的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果精確到0.1%）
（3）若將ag該純堿樣品充分加熱至無(wú)氣體放出，冷卻后稱(chēng)得剩余干燥固體的質(zhì)量為bg（b＜a）．則該純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為

設(shè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑減少的質(zhì)量
16818 44 18+44=62
ag×（1-y） ag-bg

168

ag×(1-y)

=

62

ag-bg

y=

50×(168b-106a)

31a

%（或

84b-53a

31a

×100%）
答：純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

50×(168b-106a)

31a

%或

84b-53a

31a

×100%．

（要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．溫馨提示：計(jì)算過(guò)程盡量簡(jiǎn)單明了，請(qǐng)合理利用答題空間，不可超出答題范圍．

Answer 1

分析：（1）據(jù)m=ρv計(jì)算生成CO₂的質(zhì)量；
（2）據(jù)生成CO₂的質(zhì)量，并結(jié)合方程式計(jì)算樣品中的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)反應(yīng)減少的質(zhì)量是生成水和二氧化碳的質(zhì)量；由反應(yīng)前后的質(zhì)量差可以計(jì)算出發(fā)生反應(yīng)的碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）生成CO₂的質(zhì)量為：0.224L×1.964g/L≈0.44g；
（2）設(shè)樣品中的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 
168                   44     
10.0g×（1-x）        0.44g
  

168

10.0g×(1-x)

=

44

0.44g

x=83.2%
（3）設(shè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量為y．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 減少的質(zhì)量
168               18  44     18+44=62
ag-y                          ag-bg

168

ag×(1-y)

=

62

ag-bg

y=

50×(168b-106a)

31a

%（或

84b-53a

31a

×100%）；
故答案為：（1）0.44g；
（2）純堿樣品中的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是83.2%；
（3）設(shè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 減少的質(zhì)量
168               18  44     18+44=62
ag×（1-y）                     ag-bg

168

ag×(1-y)

=

62

ag-bg

y=

50×(168b-106a)

31a

%（或

84b-53a

31a

×100%）；
答：純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

50×(168b-106a)

31a

%或

84b-53a

31a

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，難度較大，可結(jié)合質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析，計(jì)算比較繁瑣，要細(xì)心分析解答．