有关混合物的化学反应计算
例1:取一种不纯的碳酸钠(含有少量杂质硫酸盐)27 g跟足量盐酸作用,质量减少了11 g,计算这种碳酸钠的纯度。
解:Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
由题意可知,减少的质量为CO2,
n(CO2)=
=0.25 mol,
n(Na2CO3)=n(CO2)=0.25 mol,
m(Na2CO3)=0.25 mol×106 g / mol=26.5 g,
w(Na2CO3)
=98.1%
答:该碳酸钠的纯度为98.1%。
分析:本题有一总量,一关系式,属1—1型混合物计算,关键是要求出一分量。
例2:把一块质量为10.8 g,表面已氧化成Na2O的金属钠,放入89.4 g水中,能生成0.2 g H2,求原混合物含钠的质量分数,并计算该溶液中溶质的质量分数。
解:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
Na2O + H2O = 2NaOH
n(Na)=n1(NaOH)=2n(H2)=2×
=0.2 mol,
m(Na)=0.2 mol×23 g / mol=4.6 g
w(Na)=
=42.6%
m1(NaOH)=0.2 mol×40 g / mol=8 g
m(Na2O)=10.8 g-4.6 g=6.2 g
n(Na2O)=
=0.1 mol,
n2(NaOH)=2n(Na2O)=2×0.1 mol=0.2 mol,
m2(NaOH)=0.2 mol×40 g / mol=8 g
w(NaOH)=
=16%
或:(1) n(H2) =
= 0.1 mol,

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
0.2 0.2 0.1
Na2O + H2O = 2NaOH
0.1 0.2
10.8 g 0.4
m(Na) = 0.2 mol×23 g / mol = 4.6 g,
Na% =
= 42.6%
(2) m(Na2O) = 10.8 g-4.6 g = 6.2 g
n(Na2O) =
= 0.1 mol
故NaOH为0.4 mol,其质量为0.4 mol×40 g / mol = 16 g
NaOH% =
=16%
答:原混合物中钠为42.6%,溶液中NaOH为16%。
注意:本题中溶质是NaOH,反应后析出氢气,所以溶液的质量不等于固体混合物和水的质量之和。
分析:本题也是1—1型混合物计算,通过氢气的量即可求出两分量,不过本题还要求一个总量(NaOH)。
例3:有100 g Na2CO3和NaHCO3混合物,与足量盐酸反应,得到了44 g CO2,求Na2CO3在原混合物中的质量分数。
解:设Na2CO3和NaHCO3的物质的量各为x 、y, 44 g CO2为1 mol,
NaHCO3 + HCl = NaCl+H2O↑+ CO2↑
y y
Na2CO3 +2HCl = 2NaCl+H2O↑+ CO2↑
x x
1 mol 100 g
x×84 g / mol+y×106 g / mol = 100 g
x + y = 1mol
x=0.73 mol,
m(Na2CO3)=0.73 mol106 g / mol=77.1 g
w(Na2CO3)=
=77.1%
或 (1)-(2)×84,得22x =16,x = ![]()
m(Na2CO3) =
= 77.1 g
Na2CO3% =
= 77.1%
答:Na2CO3为77.1%。
分析:本题有两个总量,两个关系式(化学方程式),属2—2型混合物计算。此类问题的一般解法是设两个未知数,解二元一次方程组。设未知量以设物质的量为好。解题中特别要注意代单位和未知量的代数式。
例4:用含10 g溴化钠和氯化钠混合物的溶液跟足量氯气反应后,经加热、烘干得残渣7.78 g,问在混合物中溴化钠的质量分数是多少?
解:设NaBr、NaCl的物质的量分别为2x、y,

2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 D m
2x x 2x x 2(80-35.5) = 89
NaCl NaCl
y y
10 g 7.78 g 10 g-7.78 g = 2.22 g
解法一:二元一次方程组法。
103 g / mol×2x+58.5 g / mol×y = 10 g
-) 58.5 g / mol×2x+58.5 g / mol×y = 7.78 g
89 g / mol×x = 2.22 g
2x = 0.05 mol,
m(NaBr) = 0.05 mol×103 g / mol = 5.15 g
NaBr% =
= 51.5%
解法二:代数差量法。
103 g / mol×2x-58.5 g / mol×2x =10 g-7.78 g,89 g / mol×x = 2.22 g,或
160 g / mol×x-71 g / mol×x =10 g-7.78 g,89 g / mol×x = 2.22 g,
下同解一。
答:溴化钠为51.5%。