Question

11．某純凈的天然堿可看做二氧化碳和氫氧化鈉反應的產(chǎn)物．取6.64g天然堿用酒精燈充分加熱至恒重，將生成的氣體依次通過過量的濃硫酸、過量澄清石灰水后，濃硫酸增重0.9g，澄清石灰水中生成沉淀1g．
（1）充分加熱后，剩余固體重5.3 g；
（2）該天然堿成份中除含有碳酸鈉外，還含有NaHCO₃、H₂O（填化學式）；
（3）6.64g天然堿中，含碳酸鈉的物質的量為0.04mol；
（4）該天然堿的化學式為2Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O．

Answer 1

分析 取6.64g天然堿用酒精燈充分加熱至恒重，將生成的氣體依次通過過量的濃硫酸、過量澄清石灰水后，濃硫酸增重0.9g，澄清石灰水中生成沉淀1g，可知加熱分解生成CO₂、H₂O，且m（H₂O）=0.9g，m（CaCO₃）=1g，則m（CO₂）=$\frac{1g}{100g/mol}×44g/mol$=0.44g，
如天然堿全部為NaHCO₃，則2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂+H₂O，
                       168g       106g   44g 18g
                       1.68g      1.06g  0.44g 0.18g，
因加熱后m（H₂O）=0.9g＞0.18g，剩余固體質量為6.64g-0.9g-0.44g=5.3g＞1.06g，
可知天然堿中含有Na₂CO₃、NaHCO₃、H₂O，結合相關反應的化學方程式可確定各自的物質的量，進而可確定分子式，以此解答該題．

解答 解：（1）取6.64g天然堿用酒精燈充分加熱至恒重，將生成的氣體依次通過過量的濃硫酸、過量澄清石灰水后，濃硫酸增重0.9g，澄清石灰水中生成沉淀1g，可知加熱分解生成CO₂、H₂O，且m（H₂O）=0.9g，m（CaCO₃）=1g，則m（CO₂）=$\frac{1g}{100g/mol}×44g/mol$=0.44g，
則剩余固體質量為6.64g-0.9g-0.44g=5.3g，
故答案為：5.3；
（2）反應生成m（CO₂）=$\frac{1g}{100g/mol}×44g/mol$=0.44g，
如天然堿全部為NaHCO₃，則2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂+H₂O，
                       168g       106g   44g 18g
                       1.68g      1.06g  0.44g 0.18g，
因加熱后m（H₂O）=0.9g＞0.18g，剩余固體質量為6.64g-0.9g-0.44g=5.3g＞1.06g，
可知天然堿中含有Na₂CO₃、NaHCO₃、H₂O，
故答案為：NaHCO₃、H₂O；
（3）2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂+H₂O，
      68g       106g   44g 18g
     1.68g      1.06g  0.44g 0.18g，
則6.64g天然堿中，含碳酸鈉的質量為5.3g-1.06g=4.24g，
n（Na₂CO₃）=$\frac{4.24g}{106g/mol}$=0.04mol，
故答案為：0.04；
（4）由以上計算可知n（Na₂CO₃）=0.04mol；
n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=0.02mol；
n（H₂O）=$\frac{0.9g-0.18g}{18g/mol}$=0.04mol，
則n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）：n（H₂O）=2：1：2，分子式為2Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O，
故答案為：2Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O．

點評 本題考查化學方程式的計算，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，為高頻考點，注意從守恒的角度解答該題，難度不大．