Question

18.4 g NaOH 和 NaHCO₃ 固体混合物，在密闭容器中加热到约 250℃，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为 16.6 g。试计算原混合物中 NaOH 的质量分数。

Answer 1

54.3%

解析:

发生的反应有：①2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑，

②2NaOH＋CO₂Na₂CO₃＋H₂O(加热条件下，不生成 NaHCO₃)

通过极限思维可知，原固体混合物中，NaHCO₃ 含量越大，固体失重越大，NaOH 含量越大，固体失重越小。

判断 NaHCO₃ 受热分解产生的 CO₂ 能否被 NaOH 完全吸收是解决问题的关键，这首先需要写出 NaHCO₃ 与 NaOH 恰好完全反应的化学方程式。

题设条件下，固体失重：18.4 g－16.6 g = 1.8 g。

设固体失重 1.8 g 需恰好完全反应的 NaHCO₃ 和 NaOH 混合物质量为 x，则：

NaHCO₃＋NaOHNa₂CO₃＋H₂O

                   

  124 g                   18 g

     x                     1.8 g

x = = 12.4 g＜18.4 g

可见，题设条件下反应发生后 NaOH 过量，过量 NaOH 质量为：

18.4 g－12.4 g = 6.0 g，

参加反应的 NaOH 质量为：×40.0 g·mol^－1 = 4.00 g，

原混合物中 NaOH 质量为：6.0 g＋4.00 g = 10.0 g，

w(NaOH) = ×100% = 54.3%。

答案：54.3% 。