Question

18.4 g NaOH 和 NaHCO₃固體混合物，在密閉容器中加熱到約 250℃，經充分反應后排出氣體，冷卻，稱得剩余固體質量為 16.6 g。試計算原混合物中 NaOH 的質量分數。

Answer 1

54.3%

發生的反應有：①2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑，
②2NaOH＋CO₂Na₂CO₃＋H₂O(加熱條件下，不生成 NaHCO₃)
通過極限思維可知，原固體混合物中，NaHCO₃含量越大，固體失重越大，NaOH 含量越大，固體失重越小。
判斷 NaHCO₃受熱分解產生的 CO₂能否被 NaOH 完全吸收是解決問題的關鍵，這首先需要寫出 NaHCO₃與 NaOH 恰好完全反應的化學方程式。
題設條件下，固體失重：18.4 g－16.6 g =" 1.8" g。
設固體失重 1.8 g 需恰好完全反應的 NaHCO₃和 NaOH 混合物質量為 x，則：
NaHCO₃＋NaOHNa₂CO₃＋H₂O
124 g                  18 g
     x                    1.8 g
x = =" 12.4" g＜18.4 g
可見，題設條件下反應發生后 NaOH 過量，過量 NaOH 質量為：
18.4 g－12.4 g =" 6.0" g，
參加反應的 NaOH 質量為：×40.0 g·mol^－1 =" 4.00" g，
原混合物中 NaOH 質量為：6.0 g＋4.00 g =" 10.0" g，
w(NaOH) = ×100% = 54.3%。
答案：54.3% 。