Question

7．为测定21.2g某变质氢氧化钠固体中碳酸钠的含量，将其配置成500mL溶液，分别取出50mL用两种方法进行测定．

	加入的试剂	测得的数据
方法1	足量BaCl2溶液	BaCO3沉淀1.97g
方法2	足量稀硫酸	CO2气体0.44g

（1）请任选1种方法的数据，计算该固体中碳酸钠的质量分数（写出计算过程及结果）．
（2）欲向上述用剩的溶液中加入15.39 g Ba（OH）₂，过滤，则获得纯净的氢氧化钠溶液．
（3）有一长久暴露于空气中的NaOH固体，经分析知其含水7.65%，含Na₂CO₃4.32%，其余是NaOH．若取此样品1g放入100g3.65%的稀盐酸中充分反应，残余的酸再用10g30.9%的NaOH溶液恰好完全中和．将反应后的溶液蒸干，得到固体的质量是5.85 g．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，依据题中的数据减小计算；
（2）根据碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，依据碳酸钠的质量进行计算；
（3）因为100g3.65%的稀盐酸与碳酸钠、氢氧化钠溶液都反应，因为“完全中和”，故氯元素全部与钠元素，生成氯化钠；先求出100g3.65%的稀盐酸的氯元素的质量，则可求出氯化钠的质量．

解答 解：（1）方法一 设参加反应的碳酸钠的质量为m
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl                              
 106         197
  m          1.97g                                     
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{1.97g}$
m=1.06g            
所以样品中，碳酸钠的质量=1.06g×$\frac{500mL}{50mL}$=10.6g         
样品中，ω（Na₂CO₃）=$\frac{10.6g}{21.2g}$×100%=50%；
方法二 设参加反应的碳酸钠的质量为n
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
 106                                       44
  n                                        0.44g 
$\frac{106}{n}$=$\frac{44}{0.44g}$
n=1.06g               
则样品中，碳酸钠的质量=1.06g×$\frac{500mL}{50mL}$=10.6g         
样品中，ω（Na₂CO₃）=$\frac{10.6g}{21.2g}$×100%=50%；
（2）设与碳酸钠反应的氢氧化钡的质量为x
Ba（OH）₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaOH
 171              106
  x          1.06g×$\frac{450mL}{50mL}$
$\frac{171}{x}$=$\frac{106}{10.6g×0.9}$
x=15.39g
（3）因为100g3.65%的稀盐酸与碳酸钠、氢氧化钠溶液都反应，因为“完全中和”，故氯元素全部与钠元素，生成氯化钠，则：100g3.65%的稀盐酸的氯元素的质量为：100×3.65%×$\frac{35.5}{36.5}$×100%=3.55克，所以3.55÷$\frac{35.5}{58.5}$×100%=5.85克，故将反应后的溶液蒸干，得到固体的质量是5.85克．
故答案为：（1）50%；
（2）15.39；
（3）5.85．

点评 本题是运用化学中的基本思想质量守恒思想，通过化合物中某元素的质量分数的计算，从而培养了学生的创新思维能力．