Question

（2008?昌平區(qū)一模）在“侯式聯(lián)合制堿法”的工藝流程中，最后一步是用加熱碳酸氫鈉的方法來制取純堿．某純堿生產(chǎn)廠制得的產(chǎn)品Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃．為了測定產(chǎn)品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)，取100g混合物加熱（2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃受熱不分解），反應(yīng)過程中生成二氧化碳氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示．
請解答下列問題：
（1）100g混合物中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（2）反應(yīng)后所得碳酸鈉的質(zhì)量是多少？
（3）小軍要配制20℃時Na₂CO₃的飽和溶液，查找資料，得到下表．

溫度溶解度鹽	10℃	20℃	30℃	40℃
Na2CO3	12.5g	21.5g	39.7g	49.0g
NaHCO3	8.1g	9.6g	11.1g	12.7g

根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算，20℃時用43g Na₂CO₃配制成飽和溶液的質(zhì)量為

243

g．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑可以求得參與反應(yīng)的NaHCO₃的質(zhì)量；然后通過

m碳酸氫鈉

m混合物

×100%即可求得100g混合物中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)；
（2）利用（1）中的化學(xué)反應(yīng)方程式，找到碳酸鈉與二氧化碳間的比例關(guān)系即可求得所生成的碳酸鈉的質(zhì)量，所以m_Na2CO3=m_混合物-m_NaHCO3+m_{新生成的Na2CO3}；
（3）根據(jù)圖表中的信息可以計算出20℃時用43g Na₂CO₃配制成飽和溶液的質(zhì)量．

解答：解：（1）設(shè)混合物中NaHCO₃的質(zhì)量為x，同時生成碳酸鈉的質(zhì)量為y．則
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
168          106         44
x             y       0.22g

168

44

=

x

0.22g

解得，x=0.84g；

106

44

=

x

0.22g

，
解得，y=0.53 g
NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：

0.84g

100g

×100%=0.84%≈0.8%；

（2）反應(yīng)后所得碳酸鈉的質(zhì)量是：100g-0.84g+0.53 g=99.7g；
答：（1）100g混合物中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)是0.8%；
（2）反應(yīng)后所得碳酸鈉的質(zhì)量是99.7g；

（3）20℃時用43g Na₂CO₃配制成飽和溶液的質(zhì)量為z，則

43g

z

=

21.5g

(100+21.5)g

，
解得，z=243g．
故填：243．

點評：本題是借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖表的方式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．