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，為了測定樣品的純度，華雪同學做了如下實驗：準確稱取樣品10.0g放入試管中，加熱充分反應至無氣體放出，共產生CO₂氣體224mL（該條件下氣體的密度為1.964g/L）．請回答下列問題：
（1）生成CO₂的質量為

0.44

g（精確到0.01g）．
（2）純堿樣品中的Na₂CO₃的質量分數是多少？（要求寫出計算過程，結果精確到0.1%）
（3）若將ag該純堿樣品充分加熱至無氣體放出，冷卻后稱得剩余干燥固體的質量為bg（b＜a）．則該純堿中Na₂CO₃的質量分數的表達式為

設純堿中Na₂CO₃的質量分數為y．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑減少的質量
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的質量分數是

50×(168b-106a)

31a

%或

84b-53a

31a

×100%．

（要求寫出計算過程）．溫馨提示：計算過程盡量簡單明了，請合理利用答題空間，不可超出答題范圍．

Answer 1

分析：（1）據m=ρv計算生成CO₂的質量；
（2）據生成CO₂的質量，并結合方程式計算樣品中的Na₂CO₃的質量分數；
（3）根據反應減少的質量是生成水和二氧化碳的質量；由反應前后的質量差可以計算出發生反應的碳酸氫鈉的質量，進而計算出純堿中Na₂CO₃的質量分數．

解答：解：（1）生成CO₂的質量為：0.224L×1.964g/L≈0.44g；
（2）設樣品中的Na₂CO₃的質量分數為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）設純堿中Na₂CO₃的質量為y．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 減少的質量
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的質量分數是83.2%；
（3）設純堿中Na₂CO₃的質量分數為y．
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 減少的質量
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的質量分數是

50×(168b-106a)

31a

%或

84b-53a

31a

×100%．

點評：本題主要考查有關化學方程式的計算，難度較大，可結合質量守恒定律進行分析，計算比較繁瑣，要細心分析解答．