Question

今有氢氧化钠、碳酸氢钠以及与其他物质都不反应、受热也不分解的杂质组成的固体混合物17.110g，放入密闭容器中加热至250℃，经充分反应后，将容器中的气体通入过量的澄清石灰水中得到白色沉淀2.500g，当容器中的残留固体冷却到室温后，全部溶于水制成50mL 溶液．从中取出10.00mL，恰好可与含HCl 1.825g 盐酸溶液25.00mL 中和至中性，求原混合物中含杂质的质量分数．

Answer 1

设气体二氧化碳的质量为x
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
        44   100
        x    2.500g

44

x

=

100

2.500g

 
x=1.100g
设碳酸氢钠的质量为y，生成碳酸钠的质量为z
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
168         106       44
 y           z      1.100g

168

y

=

44

1.100g

  y=4.200g

106

z

=

44

1.100g

  z=2.650g
设与1.825gHCl恰好完全反应的碳酸钠的质量为a
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73            
 a     1.825g

106

a

=

73

1.825g

 
a=2.650g
则冷却到室温后残留固体中碳酸钠的质量=2.650g×5=13.250g，其中由氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠的质量=13.250g-2.650g=10.600g
设氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成10.600g碳酸钠的同时生成水的质量为b
NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O
             106   18
          10.600g   b

106

10.600g

=

18

b

 
b=1.800g
根据质量质量守恒定律，氢氧化钠和碳酸氢钠的质量=10.600g+1.800g=12.400g
混合物中所含杂质的质量分数=

17.110g-12.400g-4.200g

17.110g

×100%≈2.98%
答：原混合物中含杂质的质量分数约为2.98%．