Question

NaHCO₃潮濕的空氣中會緩慢分解，Na₂CO₃+會吸收空氣中的水分：
Na₂CO₃+nH₂O=Na₂CO₃?nH₂O（n為平均值，n≤10）．取沒有妥善保管的NaHCO₃樣品8.98g，
溶于水制成溶液，慢慢滴入稀鹽酸并不停地攪拌，加入鹽酸的體積與生成的CO₂的體積（標準狀況）
如下表．（溶于水的CO₂不計）

鹽酸的體積（mL）	4	8	15	20	50	120	150
生成CO2的體積（mL）	0	0	112	224	896	2240	2240

求：（1）稀鹽酸的物質的量濃度
（2）樣品中的成分及成分的物質的量．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：溶液中加入鹽酸8mL時沒有氣體產生，發生Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，加入120mL鹽酸與150mL鹽酸產生的二氧化碳體積相等，說明碳酸氫鈉完全反應，加入15mL～20mL鹽酸發生：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，5mL鹽酸生成二氧化碳為224mL-112mL=112mL，故將CO₃^2-轉變為HCO₃^-消耗鹽酸的體積為15mL-5mL=10mL，
（1）根據加入15mL～20mL鹽酸生成二氧化碳計算5mL鹽酸中HCl的物質的量，再根據c=

n

V

來計算稀鹽酸的濃度；
（2）CO₃^2-轉變為HCO₃^-消耗鹽酸的體積為15mL-5mL=10mL，據此計算碳酸鈉的物質的量，最終生成二氧化碳圍毆2240mL，根據碳原子守恒計算碳酸氫鈉的物質的量，根據m=nM計算碳酸氫鈉、碳酸鈉的質量，進而計算結晶水的質量，計算碳酸鈉晶體中n的值，確定碳酸鈉晶體的化學式．

解答： 解：（1）15mL～20mL鹽酸發生：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳體積為：224mL-112mL═112mL，二氧化碳物質的量=

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol
設HCl的物質的量為n，則：
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
        1         1
        n       0.005mol
解得n=0.005mol，
則稀鹽酸的濃度為

0.005mol

0.005L

=1.0mol/L，
答：稀鹽酸的物質的量濃度為1.0mol/L；
（2）將CO₃^2-轉變為HCO₃^-消耗鹽酸的體積為15mL-5mL=10mL，則溶液中n（NaHCO₃）=1mol/L×0.01L=0.01mol，
最終生成二氧化碳的物質的量=

2.24L

22.4L/mol

mol=0.1mol，根據C原子守恒n（NaHCO₃）=0.1mol-0.01mol=0.09mol，
m（NaHCO₃）=0.09mol×84g/mol=7.56g，
m（Na₂CO₃）=0.01mol×106g/mol=1.06g，
故n（H₂O）=8.98g-7.56g-1.06g=0.36g，則n（H₂O）=

0.36g

18g/mol

=0.02mol，
則n=

0.02mol

0.01mol

=2，
即樣品中含有0.09molNaHCO₃，0.01molNa₂CO₃?2H₂O，
答：樣品中含有0.09molNaHCO₃，0.01molNa₂CO₃?2H₂O．

點評：本題考查混合物計算、化學方程式計算等，側重考查學生對實驗數據的分析處理，根據氣體體積與鹽酸體積定比關系，關鍵是確定將CO₃^2-轉變為HCO₃^-消耗HCl的物質的量，再結合原子守恒解答，難度較大．