Question

5．將5.08g由Na₂CO₃和NaHCO₃組成的固體混合物完全溶于水，制成溶液，然后向該溶液中逐滴加入2mol•L^-1的鹽酸，所加人鹽酸的體積與產(chǎn)生CO₂體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的關(guān)系如圖所示．

（1）寫(xiě)出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-．
（2）當(dāng)加人35mL鹽酸時(shí)，產(chǎn)生的CO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.672L
（3）原混會(huì)物中Na₂CO₃和NaHCO₃入的物質(zhì)的量之比為4：1．

Answer 1

分析 （1）Na₂CO₃和NaHCO₃組成的混合物中加入鹽酸，先發(fā)生碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉與氯化鈉，然后碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
（2）結(jié)合圖象可知，當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)，20～35mL發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
（3）根據(jù)OA段的反應(yīng)及消耗鹽酸的量計(jì)算出碳酸鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)總質(zhì)量計(jì)算出碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，最后計(jì)算出二者的物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）加入鹽酸后碳酸鈉先與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，所以O(shè)A段的離子反應(yīng)方程式為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，
故答案為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
（2）結(jié)合圖象可知，當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)，25～35mL發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，
設(shè)生成二氧化碳的物質(zhì)的量為n，生成氣體時(shí)消耗的酸的物質(zhì)的量為（35-20）×10^-3L×2mol•L^-1=0.03mol，則
   HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O
    1        1
0.03mol  n
故n=0.03mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為0.03mol×22.4L/mol=0.672L，
故答案為：0.672L；
（3）設(shè)碳酸鈉、碳酸氫鈉物質(zhì)的量分別為x、y，則
根據(jù)OA段的反應(yīng)Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl可知碳酸鈉的物質(zhì)的量為：x=2mol/L×0.02L=0.04mol，
根據(jù)總質(zhì)量可得：84g/mol•y+106g/mol×0.04mol=5.08g，解得：y=0.01mol，
故原混會(huì)物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為0.04mol：0.01mol=4：1，
故答案為：4：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確反應(yīng)的先后順序及圖象中每段圖象對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．