Question

在“侯式聯合制堿法”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．某純堿生產廠制得的產品Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃．為了測定產品中Na₂CO₃的質量分數，取100g混合物加熱（2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃受熱不分解），反應過程中生成二氧化碳氣體的質量與反應時間的關系如圖所示．
請解答下列問題：
（1）100g混合物中NaHCO₃的質量分數是多少？
（2）反應后所得碳酸鈉的質量是多少？
（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

根據上表數據計算，20℃時用43g Na₂CO₃配制成飽和溶液的質量為________g．

Answer 1

解：（1）設混合物中NaHCO₃的質量為x，同時生成碳酸鈉的質量為y．則
2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
168 106 44
x y 0.22g

解得，x=0.84g；
，
解得，y=0.53 g
NaHCO₃的質量分數為：×100%=0.84%≈0.8%；

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

（3）20℃時用43g Na₂CO₃配制成飽和溶液的質量為z，則
=，
解得，z=243g．
故填：243．
分析：（1）根據化學反應方程式2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑可以求得參與反應的NaHCO₃的質量；然后通過%即可求得100g混合物中NaHCO₃的質量分數；
（2）利用（1）中的化學反應方程式，找到碳酸鈉與二氧化碳間的比例關系即可求得所生成的碳酸鈉的質量，所以m_Na2CO3=m_混合物-m_NaHCO3+m_{新生成的Na2CO3}；
（3）根據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量．
點評：本題是借助于數學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力．