Question

1．某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對某Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液的組成進(jìn)行探究，取20.0mL該混合溶液，向其中不斷加入1.00mol•L^-1的稀鹽酸，加入稀鹽酸的體積和產(chǎn)生的現(xiàn)象如表中所示．

反應(yīng)階段	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
稀鹽酸體積x/mL	0＜x≤10.0	10.0＜x≤40.0	x＞40.0
現(xiàn)　　象	無氣體	有氣體	無氣體

（1）溶液中含有Na₂CO₃的質(zhì)量為1.06g；
（2）Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中c（HCO₃^-）為1.00mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）第Ⅰ階段無氣體生成說明鹽酸滴入溶液中發(fā)生的是碳酸根離子和氫離子生成碳酸氫根離子的過程，反應(yīng)生成的碳酸氫根離子與氯化氫的物質(zhì)的量相等，據(jù)此可計算出是你的質(zhì)量；
（2）第Ⅱ階段碳酸氫根離子與氫離子反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)碳原子守恒計算出碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，然后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中c（HCO₃^-）．

解答 解：（1）第一階段始終無氣體生成說明鹽酸滴入溶液中發(fā)生的是碳酸根離子和氫離子生成碳酸氫根離子的過程，反應(yīng)為CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，消耗鹽酸體積10mL，此時碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，消耗氯化氫物質(zhì)的量為：0.010L×1.00mol•L^-1=0.01mol，則n（Na₂CO₃）=n（HCl）=0.01mol，
所以溶液中含有Na₂CO₃的質(zhì)量為：106g/mol×0.01mol=1.06g，
故答案為：1.06；
（2）第二階段生成二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)為：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，且第Ⅲ階段沒有氣體生成，說明加入40mL1.00mol•L^-1的稀鹽酸時所有的碳酸氫根離子都完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳，根據(jù)C原子守恒可知原溶液中Na₂CO₃和NaHCO₃的總物質(zhì)的量=n（HCl）=（0.04L-0.01L）×1.00mol•L^-1=0.03mol，
原混合物中碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為：0.03mol-0.01mol=0.02mol，所以Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中c（HCO₃^-）=$\frac{0.02mol}{0.02L}$=1.00mol/L，
故答案為：1.00．

點評 本題考查混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．