Question

5．將一定量的NaHCO₃和Na₂CO₃的固體混合物充分加熱后，收集到氣體1.12L然后，向剩下的固體中逐滴滴入稀硫酸至沒有氣體放出為止，恰好用去硫酸50.0mL，并收集到CO₂2.24L（假設(shè)氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）
（1）原固體混合物中NaHCO₃和Na₂CO₃的質(zhì)量分別是多少克？
（2）如將原稀硫酸10mL稀釋到400mL，稀釋后的pH為？

Answer 1

分析 （1）加熱發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，計(jì)算反應(yīng)生成二氧化碳的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式計(jì)算混合物中碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，加熱后剩余的固體物質(zhì)加入硫酸至沒有氣體放出為止，發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，根據(jù)碳原子守恒計(jì)算混合物中碳酸鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算碳酸氫鈉、碳酸鈉的質(zhì)量；
（2）根據(jù)Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量，根據(jù)稀釋定律計(jì)算稀釋氫離子濃度，再根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計(jì)算．

解答 解：（1）加熱分解生成二氧化碳為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
由2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，可知原混合物中NaHCO₃的物質(zhì)的量為0.05mol×2=0.1mol，則原固體混合物中NaHCO₃的質(zhì)量為0.1mol×84g/mol=8.4g，
向剩下的固體中逐滴滴入稀硫酸至沒有氣體放出為止，并收集到CO₂2.24L，根據(jù)碳原子守恒可知：n（Na₂CO₃）=0.05mol+$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$-0.1mol=0.05mol，故原混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量為0.05mol×106g/mol=5.3g，
答：原固體混合物中NaHCO₃的質(zhì)量為8.4g，Na₂CO₃的質(zhì)量為5.3g．
（2）根據(jù)Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，可知硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol，則原硫酸溶液中氫離子濃度為$\frac{0.1mol×2}{0.05L}$=4mol/L，則稀釋后溶液中氫離子濃度為$\frac{0.01L×4mol/L}{0.4L}$=0.1mol/L，故稀釋后的pH=-lg0.1=1，
答：稀釋后溶液pH為1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物有關(guān)計(jì)算、溶液pH計(jì)算，清楚發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，注意利用守恒法計(jì)算碳酸鈉的物質(zhì)的量，難度不大．