Question

15．38g Na₂CO₃和NaHCO₃混合物，溶于500mL某濃度的稀H₂SO₄，恰好反應，產生CO₂氣體的體積8.96L（標況下）求：
（1）Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為多少？
（2）H₂SO₄的物質的量濃度是多少？

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出生成的二氧化碳的物質的量，分別設出碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質的量，根據質量、生成二氧化碳的物質的量列式計算即可；
（2）恰好反應生成的溶質為硫酸鈉，根據硫酸根離子、鈉離子守恒計算出硫酸的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算出該硫酸的物質的量濃度．

解答 解：（1）標準狀況8.96L二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
設混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量分別為x、y，則：
$\left\{\begin{array}{l}{106x+84y=38}\\{x+y=0.4}\end{array}\right.$，
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2mol}\\{y=0.2mol}\end{array}\right.$，
所以Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為0.2mol：0.2mol=1：1，
答：Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為1：1；
（2）Na₂CO₃和NaHCO₃混合物，溶于500mL某濃度的稀H₂SO₄恰好反應，則反應后溶質為硫酸鈉，根據鈉離子、硫酸根離子守恒可得：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（Na⁺）=$\frac{1}{2}$（0.1mol×2+0.1mol）=0.15mol，
所以H₂SO₄的物質的量濃度是c（H₂SO₄）=$\frac{0.15mol}{0.5L}$=0.3mol/L，
答：H₂SO₄的物質的量濃度是0.3mol/L．

點評 本題考查了物質的量的濃度計算，題目難度中等，明確發生反應的原理為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在化學計算中應用方法，試題培養了學生的化學計算能力．