Question

8．（1）將0.4gNaOH和1.06gNa₂CO₃混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀鹽酸．在如圖所示坐標系中畫出能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO₂的物質(zhì)的量的關(guān)系圖象．
（2）將18.4gNaOH和NaHCO₃固體混合物，在密閉容器中加熱到約250℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻，稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g．試計算混合物中NaOH的質(zhì)量分數(shù)．（請寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）將0.4gNaOH的物質(zhì)的量為：0.01mol，1.06gNa₂CO₃的物質(zhì)的量為：0.01mol，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀鹽酸，首先是鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉與水，消耗鹽酸的體積為：$\frac{0.01mol}{0.1mol/L}$=0.1L，繼續(xù)滴加時，鹽酸和Na₂CO₃開始反應(yīng)，首先發(fā)生HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，不放出氣體，當消耗鹽酸為為0.1 L時碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉；繼續(xù)滴加時，發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，此時又消耗鹽酸的0.1L，由此分析作圖象；
（2）加熱發(fā)生反應(yīng)：NaOH+NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O，若碳酸氫鈉過量，還發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，若NaOH、NaHCO₃恰好按1：1反應(yīng)，固體減少質(zhì)量為水的質(zhì)量，根據(jù)方程式可知，生成水的質(zhì)量=18.4g×$\frac{18}{124}$=2.67g，實際固體質(zhì)量減少=18.4g-16.6g=1.8g＜2.67g，所以氫氧化鈉過量，碳酸氫鈉完全反應(yīng)，根據(jù)方程式計算NaHCO₃的質(zhì)量，進而計算NaOH的質(zhì)量，再計算氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）將0.4gNaOH的物質(zhì)的量為：0.01mol，1.06gNa₂CO₃的物質(zhì)的量為：0.01mol，向溶液中滴加0.1mol•L^-1稀鹽酸，首先是鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉與水，消耗鹽酸的體積為：$\frac{0.01mol}{0.1mol/L}$=0.1L，繼續(xù)滴加時，鹽酸和Na₂CO₃開始反應(yīng)，首先發(fā)生HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，不放出氣體，當消耗鹽酸為為0.1 L時碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉；繼續(xù)滴加時，發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，此時又消耗鹽酸的0.1L，圖象為：，故答案為：；
（2）加熱發(fā)生反應(yīng)：NaOH+NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O，若碳酸氫鈉過量，還發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
若NaOH、NaHCO₃恰好按1：1反應(yīng)，固體減少質(zhì)量為水的質(zhì)量，令生成水的質(zhì)量為m，則：
NaOH+NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O
   40       84                           18
   18.4                                    m
m=18.4g×$\frac{18}{124}$=2.67g，實際固體質(zhì)量減少=18.4g-16.6g=1.8g＜2.67g，所以氫氧化鈉過量，碳酸氫鈉完全反應(yīng)，
設(shè)NaHCO₃的質(zhì)量為a，則：
NaOH+NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O
              84                          18
               n                          1.8g
故a=$\frac{1.8g×84}{18}$=8.4g
混合物中NaOH的質(zhì)量為：18.4g-8.4g=10g，混合物中NaOH質(zhì)量分數(shù)=$\frac{10g}{18.4g}$×100%=54.35%，
答：混合物中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為54.35%．

點評 本題考查混合物計算、化學方程式計算，利用假設(shè)法判斷過量問題是解題關(guān)鍵，難度中等．