16. (2025·连云港校级一模)我国化学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出贡献。生产过程涉及的主要化学反应如下:①NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓;$②2NaHCO₃\xlongequal{\triangle}Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑。$实验室称取含有氯化钠的纯碱样品12.5g,加入一定溶质质量分数的稀盐酸95g,恰好完全反应,得到氯化钠溶液103.1g。下列分析正确的是(
D
)
A.若反应①中得到53.5g氯化铵,它与60g尿素[CO(NH₂)₂]所含氮元素质量相等
B.若Na₂CO₃粉末中混有少量的NaHCO₃,可用加盐酸的方法除去
C.所得氯化钠溶液中溶质的质量分数为11.3%
D.纯碱样品中碳酸钠的质量分数为84.8%
解析:
选项A
53.5g氯化铵中氮元素质量:$53.5\,\mathrm{g}×\frac{14}{53.5}=14\,\mathrm{g}$
设尿素质量为$x$,则$x×\frac{28}{60}=14\,\mathrm{g}$,解得$x=30\,\mathrm{g}\neq60\,\mathrm{g}$,A错误。
选项B
$\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3$、$\mathrm{NaHCO}_3$均与盐酸反应,无法用加盐酸的方法除去$\mathrm{NaHCO}_3$,B错误。
选项C
生成$\mathrm{CO}_2$质量:$12.5\,\mathrm{g}+95\,\mathrm{g}-103.1\,\mathrm{g}=4.4\,\mathrm{g}$
设样品中$\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3$质量为$m$,生成$\mathrm{NaCl}$质量为$n$:
$\begin{aligned}\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3+2\mathrm{HCl}&=2\mathrm{NaCl}+\mathrm{H}_2\mathrm{O}+\mathrm{CO}_2\uparrow\\106&&117&&44\\m&&n&&4.4\,\mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{106}{m}=\frac{44}{4.4\,\mathrm{g}}\Rightarrow m=10.6\,\mathrm{g}$
$\frac{117}{n}=\frac{44}{4.4\,\mathrm{g}}\Rightarrow n=11.7\,\mathrm{g}$
样品中$\mathrm{NaCl}$质量:$12.5\,\mathrm{g}-10.6\,\mathrm{g}=1.9\,\mathrm{g}$
溶液中$\mathrm{NaCl}$总质量:$11.7\,\mathrm{g}+1.9\,\mathrm{g}=13.6\,\mathrm{g}$
溶质质量分数:$\frac{13.6\,\mathrm{g}}{103.1\,\mathrm{g}}×100\%\approx13.2\%\neq11.3\%$,C错误。
选项D
纯碱样品中$\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3$质量分数:$\frac{10.6\,\mathrm{g}}{12.5\,\mathrm{g}}×100\%=84.8\%$,D正确。
答案:D