Question

我國制堿工業的先驅——侯德榜探索發明了“侯氏制堿法”，其生產過程涉及的主要化學反應如下：
①NH₂＋CO₂＋X＝NH₄HCO₃
②NH₄HCO₃＋NaCl＝NH₄Cl＋NaHCO₃↓
③2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑
請回答下列問題：
（1）反應①中X的化學式為      。
（2）除去混在Na₂CO₃粉末中少量的NaHCO₃的方法是         。
（3）工業純堿中含有氯化鈉，取55g工業純堿，向其中加入269.5g稀鹽酸，恰好完全反應，生成22g二氧化碳，求：
①工業純堿中碳酸鈉的質量分數。（計算結果保留到0.1%）
②反應后溶液中溶質的質量分數。

Answer 1

 （1）  H₂O 。（2）將混合物加熱。
（3）①55g工業純堿中碳酸鈉的質量為96.4%；
②反應后溶液中溶質氯化鈉的質量分數為20%

試題分析：（1）根據反應前后原子的種類及個數不變可知， X的化學式為H₂O。
（2）NaHCO₃在加熱的情況下可反應生成碳酸鈉，所以可以用將混合物加熱的方法。
（3）根據題意可知：反應為碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉，水和二氧化碳氣體；已知量為二氧化碳的質量；未知量為①工業純堿中碳酸鈉的質量分數、②反應后溶液中溶質的質量分數。解題思路：1、可根據反應化學方程式中二氧化碳與碳酸鈉的質量關系，求出碳酸鈉的質量；再進一步求出其質量分數。2、可根據反應化學方程式中二氧化碳與氯化鈉的質量關系，求出生成氯化鈉的質量；再結合樣品質量求出樣品中氯化鈉的質量，即可計算所得溶液的溶質質量分數。具體過程如下：
解：設①55g工業純堿中碳酸鈉的質量為x，②反應后生成氯化鈉的質量為y。
Na₂CO₃＋2HCl=2NaCl＋H₂O＋CO₂↑
106           117         44
x             y          22g
 
x＝53g
工業純堿中碳酸鈉的質量分數為×100%＝96.4%
 
y＝58.5g
則反應后溶液中溶質氯化鈉的質量分數為
答：①工業純堿中碳酸的質量分數為96.4%。②反應后溶液中溶質的質量分數為20%。