Question

3．有Na₂CO₃、NaHCO₃和Na₂SO₄组成的固体混合物4.16g，把它们用酒精灯加热到质量不再减轻为止．冷却后固体的质量变为3.54g．向反应后的固体中加入过量的盐酸，生成CO₂气体的质量为0.88g．已知在酒精灯加热条件下Na₂SO₄不分解．求原来混合物中Na₂CO₃、NaHCO₃和Na₂SO₄的质量各是多少？

Answer 1

分析 加热发生反应：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，导致固体质量减少，利用差量法计算原混合物中NaHCO₃的质量、生成碳酸钠的质量，利用反应：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，根据CO₂的质量可计算加热后总的Na₂CO₃的质量，减去NaHCO₃分解生成的Na₂CO₃的质量即可得原混合物中Na₂CO₃的质量，进而求得Na₂SO₄的质量．

解答 解：加热发生反应方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，导致固体质量减少：4.16g-3.54g=0.62g，
设混合物中有NaHCO₃的质量为x，新生成的Na₂CO₃的质量为y，
2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
168g           106g                           62g
x                  y                             0.62g
解得x=$\frac{168g×0.62g}{62g}$=1.68g，y=$\frac{106g×0.62g}{62g}$=1.06g，
所以原混合物中NaHCO₃的质量是为1.68g；
设加热后碳酸钠的总质量是m，
 Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106                               44
m                               0.88g
m=$\frac{106×0.88g}{44}$=2.12g，
故原混合物中碳酸钠的质量：2.12g-1.06g=1.06g，硫酸钠的质量为：4.16g-1.68g-1.06g=1.42g，
答：Na₂CO₃为1.06 g，NaHCO₃为1.68 g，Na₂SO₄为1.42 g．

点评 本题考查学生化学方程式的有关计算知识，题目难度中等，掌握碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质为解答本题的关键，注意差量法在化学计算中的应用方法．