Question

某天然堿（純凈物）可看做由CO₂和NaOH反應(yīng)后的產(chǎn)物所組成。稱取天然堿樣品四份，溶于水后，分別逐滴加入相同濃度的鹽酸溶液30mL，產(chǎn)生CO₂體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下表：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  Ⅰ　　　　　　　　  Ⅱ　　　　　　　　  Ⅲ　　　　　　　　　　　　 Ⅳ

鹽酸溶液的體積(mL)　　　　  30　　　　　　　　  30　　　　　　　　  30　　　　　　　　　　　　 30

樣品(g)　　　　　　　　　　　　　　   3.32　　　　　　   4.15　　　　　　   5.81　　　　　　　　　　  7.47

二氧化碳的體積(mL)　　　　  672　　　　　　    840　　　　　　    896　　　　　　　　　　   672

（1）由第Ⅰ組數(shù)據(jù)中的CO₂體積與樣品質(zhì)量之比，可以推測(cè)用2.49g樣品進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)生CO₂________mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（2）另取3.32g天然堿樣品于300℃加熱分解至完全（300℃時(shí)Na₂CO₃不分解），產(chǎn)生CO₂112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）和水0.45g，計(jì)算并確定該天然堿的化學(xué)式。

（3）已知Na₂CO₃和HCl(aq)的反應(yīng)分下列兩步進(jìn)行：

Na₂CO₃+HCl→NaCl+NaHCO₃

NaHCO₃+HCl→NaCl+CO₂↑+H₂O

由上表中第Ⅳ組數(shù)據(jù)可以確定所用的HCl(aq)的濃度為________mol/L

（4）依據(jù)上表所列數(shù)據(jù)以及天然堿的化學(xué)式，討論并確定上述實(shí)驗(yàn)中CO₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）體積V(mL)與樣品質(zhì)量W(g)之間的關(guān)系式。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）504 （2）由題意可知，天然堿含NaHCO3、Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 2mol                  22.4L    18g x                     0.112L    y x=0.01mol   y=0.09g n(Na2CO3)= n(H2O)= =0.02(mol) ∴ 天然堿組成：2Na2CO3×NaHCO3×2H2O （3）2.5 （4）0<W£4.98  V(CO2)=202.4W(mL) 4.98£W£12.45   V(CO2)=1680-134.9W(mL) 具體解答過程如下： （1）3.32︰672=2.49︰V(CO2)       V(CO2)=504(mL) （3）30mL  HCl(aq)中所含HCl物質(zhì)的量： n(HCl)= ´2+=0.075(mol)       C(HCl)= =2.5mol/L （4）和30mL  HCl(aq)完全反應(yīng)的樣品的質(zhì)量： ´332=4.98(g) 當(dāng)W£4.98時(shí)，V(CO2)= ´3´22400=202.4W(mL)。 樣品中Na2CO3和鹽酸反應(yīng)完全生成NaHCO3時(shí)（沒有CO2放出時(shí)，）樣品的質(zhì)量： ´332=12.45(g) 當(dāng)4.98<W<12.45時(shí)，鹽酸首先和Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3，剩余的鹽酸再和NaHCO3反應(yīng)放出CO2氣體， 即V(CO2)= (0.075-´2 )´22400=1680-134.9W(mL)。