Question

現有Na₂CO₃、NaHCO₃和NaCl組成的混合物共4.97g，加熱到質量不再改變時，稱得剩余固體質量為4.35g，在剩余固體中加入100mL鹽酸，產生CO₂的體積在標準狀況下是672mL，過量的HCl用0.2mol/L的NaOH100mL恰好完全中和，求：
（1）原混合物中NaHCO₃的質量
（2）加入鹽酸的物質的量濃度
（3）最后溶液中Na⁺的物質的量濃度．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：

分析：（1）固體質量減少的部分為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質量，利用差量法計算出原混合物中碳酸氫鈉的質量；
（2）根據標況下二氧化碳的體積計算出二氧化碳的物質的量，再根據碳酸鈉與鹽酸的反應關系式計算出消耗氯化氫的物質的量，加入的鹽酸中氯化氫總物質的量為生成二氧化碳消耗+氫氧化鈉消耗，再根據c=

n

V

計算出加入鹽酸的物質的量濃度；
（3）根據碳酸氫鈉的質量計算出其物質的量，再計算出碳酸氫鈉分解生成的碳酸鈉的物質的量，根據二氧化碳的物質的量計算出消耗碳酸鈉的物質的量，從而得出原混合物中碳酸鈉固體的質量，再根據總質量計算出氯化鈉的質量，最后根據鈉離子守恒計算出鈉離子的物質的量濃度．

解答： 解：（1）2NaHCO₃═Na₂CO₃+CO₂+H₂O  質量變化
        168g       106g            62g
      m（NaHCO₃）                4.97g-4.35g=0.62g
原混合物中碳酸氫鈉的質量為：m（NaHCO₃）=

0.62g×168g

62g

=1.68g，
答：原混合物中碳酸氫鈉的質量為1.68g；
（2）標況下672mL二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
碳酸鈉與鹽酸反應的關系式為：Na₂CO₃～2HCl，則生成0.03mol二氧化碳消耗氯化氫的物質的量為：0.03mol×2=0.06mol，
過量的HCl用0.2mol/L的NaOH100mL恰好完全中和，則過量的氯化氫的物質的量為：n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
則100mL該鹽酸中含有氯化氫的物質的量為：0.06mol+0.02mol=0.08mol，
該鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）=

0.08mol

0.1L

=0.8mol/L，
答：加入鹽酸的物質的量濃度為0.8mol/L；
（3）原混合物中碳酸氫鈉的物質的量為：n（NaCl）=

1.68g

84g/mol

=0.02mol，0.02mol碳酸氫鈉加熱分解生成0.01mol碳酸鈉，
根據碳原子守恒，加熱后的固體加入足量稀鹽酸后生成二氧化碳的物質的量為0.03mol，則與鹽酸反應的碳酸鈉的物質的量為0.03mol，
所以原混合物中碳酸鈉的物質的量為：n（Na₂CO₃）=0.03mol-0.01mol=0.02mol，
原混合物中氯化鈉的物質的量為：n（NaCl）=

4.97g-1.68g-106g/mol×0.02mol

58.5g/mol

=0.02mol，
中和鹽酸使用氫氧化鈉的物質的量為：n（NaOH）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
所以最后溶液中Na⁺的物質的量濃度為：c（Na⁺）=

0.02mol+0.02mol×2+0.02mol+0.02mol

0.2L

=0.5mol/L，
答：最后溶液中Na⁺的物質的量濃度為0.5mol/L．

點評：本題考查了有關混合物反應的計算、物質的量濃度的計算，題目難度中等，注意掌握物質的量濃度的概念及表達式，明確反應原理為解答關鍵，注意差量法、質量守恒在化學計算中的應用方法．