今有氢氧化钠、碳酸氢钙和其它物质都不反应,受热也不分解的杂质组成的固体混合物共12克,放入密闭的容器内加热,经充分反应后,将容器中的气体通入澄清石灰水中得到白色沉淀2.5克,当容器内的残留固体冷却至室温后,向固体中加水至固体质量不再减少为止,过滤,向所得溶液中加入10克18.25%的盐酸溶液恰好为中性.求原混合物中杂质的质量分数.
设与石灰水反应的二氧化碳质量为X1,与氢氧化钠反应的二氧化碳的质量为X2,与盐酸反应碳酸钠的质量为Y,氢氧化钠的质量为Z,碳酸氢钙质量为M根据反应
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
44 100
X1 2.5克
=44 100
,2.5克 X1
解得X1=1.1克,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
Y 10克×18.25%
=106 73
,Y 10克×18.25%
解得Y=2.65克,
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
80 44 106
Z X2 2.65克
=106 44
,2.65克 X2
=106 80
,2.65克 Z
解得X2=1.1克,Z=2.0克,
Ca(HCO3)2
CaCO3+H2O+CO2↑ △ .
162 44
M (1.1克+1.1克)
=162 44
,M (1.1克+1.1克)
解得M=8.1克,
因杂质不与其它物质反应,受热也不分解,
则杂质质量为12克-8.1克-2.0克=1.9克,
杂质的质量分数为
×100%=15.8%,1.9克 12克
答:原混合物中杂质的质量分数为15.8%.