Question

某學生在實驗室里分析一種由碳酸鈉和氫氧化鈉組成的混合物．他先稱取m g此混合物倒入某容器，然后加入245g10%的稀硫酸，結果恰好完全反應，收集到8.8g氣體；再取相同質量的該混合物配成405.2g溶液，加入一定質量的熟石灰后也恰好完全反應．求：
（1）該混合物的組成和m值；
（2）405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

解：（1）設m克混合物中含有碳酸鈉的質量為X，與碳酸鈉反應掉硫酸的質量是Y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106 98 44
X Y 8.8g

解得：x=21.2g y=19.6g
則245g 10%的稀硫酸中與氫氧化鈉反應的硫酸=245×10%-19.6=4.9g
設混合物中氫氧化鈉質量為Z，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80 98
Z 4.9g
解得 Z=4g
m=21.2g+4g=25.2g
混合物中碳酸鈉的質量分數是：=84.1%．
則氫氧化鈉的質量分數是：1-84.1%=15.9%
（2）設21.2g的碳酸鈉與質量為nde 氫氧化鈣反應生成的碳酸鈣沉淀的質量p，氫氧化鈉的質量為q
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓
106 74 80 100
21.2g n q p

解得：n=14.8g q=16g p=20g
405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質質量分數為：
=5%
答：（1）該混合物的組成是含碳酸鈉84.1%，含氫氧化鈉15.9%，和m值是25.2g；
（2）405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質質量分數是5%
分析：依據物質之間的反應分析，氫氧化鈉能與硫酸反應生成硫酸鈉和水，碳酸鈉能與稀硫酸反應生成二氧化碳，根據二氧化碳的質量和方程式可以求出混合物中含有碳酸鈉的質量，與碳酸鈉反應掉硫酸的質量，再有硫酸的質量可求出與氫氧化鈉反應的硫酸的質量，就可以求出氫氧化鈉的質量，以此為突破口對該問題進行分析探討即可；
點評：此題是一道依據方程式進行的化學計算綜合題，解題時要審清題意：
（1）稀硫酸既與碳酸鈉反應，又與氫氧化鈉反應；
（2）405.2g該混合物溶液與熟石灰反應后所得溶液的溶質來自兩部分，一部分是原混合物中含有的，另一部分是碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成的．