Question

3．將27.4g Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物平均分成等量的兩份，一份溶于水后加入足量某濃度的鹽酸恰好完全反應，收集到CO₂氣體V L，消耗鹽酸100mL．另一份直接加熱至恒重，生成CO₂氣體1.12L（所有氣體體積均在標準狀況下測定）．試計算：
（1）原混合固體中Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比：n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=1：2；
（2）鹽酸的物質的量濃度c（HCl）=2mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）混合物直接加熱時只有NaHCO₃分解，發(fā)生反應2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，根據(jù)方程式知，n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2×$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.1mol，m（NaHCO₃）=0.1mol×84g/mol=8.4g，則m（Na₂CO₃）=$\frac{27.4g}{2}$-8.4g=5.3g，n（Na₂CO₃）=$\frac{5.3g}{106g/mol}$=0.05mol；
（2）據(jù)此計算二氧化碳體積；反應后溶液中的溶質為NaCl，根據(jù)Cl原子守恒計算HCl的物質的量濃度．

解答 解：（1）混合物直接加熱時只有NaHCO₃分解，發(fā)生反應2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，根據(jù)方程式知，n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2×$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.1mol，m（NaHCO₃）=0.1mol×84g/mol=8.4g，則m（Na₂CO₃）=$\frac{27.4g}{2}$-8.4g=5.3g，n（Na₂CO₃）=$\frac{5.3g}{106g/mol}$=0.05mol，
所以n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=0.05mol：0.1mol=1：2，
故答案為：1：2；
（2）反應后溶液中的溶質為NaCl，根據(jù)Na原子守恒得n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃）=0.1mol+0.1mol=0.2mol，根據(jù)Cl原子守恒得n（HCl）=n（NaCl）=0.2mol，則c（HCl）=$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，
故答案為：2．

點評 本題考查混合物反應的有關計算，題目難度中等，側重考查學生的分析、計算能力，利用原子守恒進行計算，明確發(fā)生反應的實質為解答關鍵．