Question

某化學小組模擬“侯氏制堿法”，以NaCl、NH₃、CO₂和H₂O等為原料制取NaHCO₃，然后再將NaHCO₃灼燒制成Na₂CO₃．若灼燒的時間較短，NaHCO₃分解不完全，該小組對一份加熱了t₁min的NaHCO₃樣品的組成進行了以下探究：取加熱了t₁min的NaHCO₃樣品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸，并不斷攪拌．隨著鹽酸的加入，溶液中有關離子的物質的量的變化如右圖所示．
（1）則曲線d對應的溶液中的離子是

 

（填離子符號下同）；曲線b對應的溶液中的離子是

 

；該樣品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物質的量之比是

 

；
（2）若取21.0g NaHCO₃固體，加熱了t₂ min后，把剩余固體14.8g全部加入到200mL2mol?L^-1的鹽酸中，則充分反應后溶液中H⁺的物質的量濃度為

 

（設溶液體積變化忽略不計）

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算

專題：

分析：（1）加熱了t₁min的NaHCO₃樣品29.6g完全溶于水制成溶液，發(fā)生反應CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，由圖可知，b表示碳酸根離子，c表示碳酸氫根離子，a表示鈉離子，d表示氯離子，結合圖可知，加熱了t₁min的NaHCO₃樣品中含碳酸氫鈉為0.1mol，碳酸鈉為0.2mol；
（2）取21.0g NaHCO₃固體，加熱了t₂ min后，把剩余固體全部加入到200mL2mol?L^-1的鹽酸中，結合發(fā)生的反應計算剩余鹽酸，以此計算濃度．

解答： 解：（1）取加熱了t₁min的NaHCO₃樣品29.6g 完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸，并不斷攪拌．隨著鹽酸的加入，發(fā)生反應CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；溶液中有關離子的物質的量的變化為碳酸根離子減小，碳酸氫根離子濃度增大，當碳酸根離子全部轉化為碳酸氫根離子，再滴入鹽酸和碳酸氫根離子反應生成二氧化碳，碳酸氫根離子減小，所以c曲線表示的是碳酸氫根離子濃度變化，b而表示碳酸根離子，a表示鈉離子，d表示氯離子結合圖可知，加熱了t₁min的NaHCO₃樣品中含碳酸氫鈉為0.1mol，碳酸鈉為0.2mol，則樣品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物質的量之比是1：2，
故答案為：Cl^-；CO₃^2-；1：2；
（2）取21g NaHCO₃固體物質的量為

21g

84g/mol

=0.25mol，加熱了t₂min后，剩余固體的質量為14.8g，
則2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
  2           1                 62
0.2mol    0.1mol            21g-14.8g
反應后NaHCO₃物質的量=0.25mol-0.2mol=0.05mol；
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，該反應消耗氯化氫物質的量0.05mol；
Na₂CO₃物質的量為0.1mol，由Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑可知該反應消耗氯化氫物質的量0.2mol，
則剩余氯化氫物質的量=0.200L×2mol/L-0.05mol-0.2mol=0.15mol，剩余溶液中c（H⁺）=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L，
故答案為：0.75mol/L．

點評：本題考查離子反應的計算及圖象分析，為高頻考點，把握發(fā)生的反應 及與圖象的對應關系為解答的關鍵，側重分析、計算能力的綜合考查，注意圖象中離子物質的量的變化及縱坐標表示的物質的量，題目難度中等．