Question

我国制碱工业的先驱——侯德榜探索发明了“侯氏制碱法”，其生产过程涉及的主要化学反应如下：
①NH₂＋CO₂＋X＝NH₄HCO₃
②NH₄HCO₃＋NaCl＝NH₄Cl＋NaHCO₃↓
③2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑
请回答下列问题：
（1）反应①中X的化学式为      。
（2）除去混在Na₂CO₃粉末中少量的NaHCO₃的方法是         。
（3）工业纯碱中含有氯化钠，取55g工业纯碱，向其中加入269.5g稀盐酸，恰好完全反应，生成22g二氧化碳，求：
①工业纯碱中碳酸钠的质量分数。（计算结果保留到0.1%）
②反应后溶液中溶质的质量分数。

Answer 1

 （1）  H₂O 。（2）将混合物加热。
（3）①55g工业纯碱中碳酸钠的质量为96.4%；
②反应后溶液中溶质氯化钠的质量分数为20%

试题分析：（1）根据反应前后原子的种类及个数不变可知， X的化学式为H₂O。
（2）NaHCO₃在加热的情况下可反应生成碳酸钠，所以可以用将混合物加热的方法。
（3）根据题意可知：反应为碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠，水和二氧化碳气体；已知量为二氧化碳的质量；未知量为①工业纯碱中碳酸钠的质量分数、②反应后溶液中溶质的质量分数。解题思路：1、可根据反应化学方程式中二氧化碳与碳酸钠的质量关系，求出碳酸钠的质量；再进一步求出其质量分数。2、可根据反应化学方程式中二氧化碳与氯化钠的质量关系，求出生成氯化钠的质量；再结合样品质量求出样品中氯化钠的质量，即可计算所得溶液的溶质质量分数。具体过程如下：
解：设①55g工业纯碱中碳酸钠的质量为x，②反应后生成氯化钠的质量为y。
Na₂CO₃＋2HCl=2NaCl＋H₂O＋CO₂↑
106           117         44
x             y          22g
 
x＝53g
工业纯碱中碳酸钠的质量分数为×100%＝96.4%
 
y＝58.5g
则反应后溶液中溶质氯化钠的质量分数为
答：①工业纯碱中碳酸的质量分数为96.4%。②反应后溶液中溶质的质量分数为20%。