Question

9．向100mL某M（OH）₂澄清溶液中加入過量的NaHCO₃溶液，生成了MCO₃沉淀，過濾后將沉淀置于足量鹽酸中，在標準狀況下收集到4.48L氣體．將濾液加水稀釋至250mL，取出25mL恰好與20mL鹽酸完全反應，在標準狀況下收集到1.12L氣體．
（1）M（OH）₂澄清溶液與NaHCO₃溶液反應的離子方程式為：M²⁺+2OH^?+2HCO₃^-═MCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O．
（2）要計算金屬M的相對原子質量，還必須提供下列哪些數據B
A．NaHCO₃的物質的量濃度（設為3.5mol•L^-1）
B．MCO₃的質量（設為39.4g）
C．與MCO₃反應的鹽酸的物質的量濃度（設為1mol•L^-1）
D．題設條件充足，不需要補充數據
（3）試計算 
①金屬M的相對原子質量
②加入的NaHCO₃溶液中所含的NaHCO₃的質量．

Answer 1

分析 （1）M（OH）₂澄清溶液與過量NaHCO₃溶液反應生成MCO₃沉淀、碳酸鈉和水，據此寫出反應的離子方程式
（2）計算金屬M的原子量，只需知道M的質量和物質的量即可，物質的量可以由題中MCO₃與鹽酸反應生成的二氧化碳的量計算；
（3）①根據關系式計算出生成沉淀的物質的量，再根據MCO₃的質量（設為39.4g）及M=$\frac{m}{n}$計算出沉淀的摩爾質量，最后得出金屬M的相對原子質量；
②要計算總的NaHCO₃，可以根據在反應中所有的HCO₃^-最終全部轉化為二氧化碳氣體來計算，最后生成的CO₂的物質的量與原溶液中的碳酸氫鈉的物質的量相等，最后根據m=nM計算出碳酸氫鈉的質量．

解答 解：（1）M（OH）₂澄清溶液與過量NaHCO₃溶液反應生成MCO₃、碳酸鈉和水，反應的離子方程式為：M²⁺+2OH^?+2HCO₃^-═MCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O，
故答案為：M²⁺+2OH^?+2HCO₃^-═MCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O；
（2）計算金屬M的原子量，只需知道M的質量和物質的量即可，物質的量可以由題中MCO₃與鹽酸的反應中計算出，因此只需中知道B項：M的碳酸鹽的質量即可，
故答案為：B；
（3）①設MCO₃的物質的量為x，則
MCO₃ ～CO₂，
1mol  22.4L
x     4.48L
則：x=$\frac{1mol×4.48L}{22.4L}$=0.2mol，
根據B選項中給出MCO₃質量為39.4g，則MCO₃的摩爾質量為：$\frac{39.4g}{0.2mol}$=197g/mol，則MCO₃的相對分子質量為197，
所以M的原子量為：197-60=137，
答：金屬M的相對原子質量為197；
②反應中所有的HCO₃^-最終全部轉化為二氧化碳氣體，即：最后生成的CO₂的物質的量與原溶液中的碳酸氫鈉的物質的量相等，
根據題意，生成總的二氧化碳的體積為：4.48L+1.12L×$\frac{250mL}{25mL}$=15.68L，其物質的量為：$\frac{15.68L}{22.4L/mol}$=0.7mol，
根據碳原子守恒，則原碳酸氫鈉溶液中含有碳酸氫鈉的物質的量為0.7mol，質量為：84g/mol×0.7mol=58.8g，
答：加入的NaHCO₃溶液中所含的NaHCO₃的質量為58.8g．

點評 本題考查了數據缺省型的化學計算，題目難度中等，明確發生反應實質為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在化學計算中的應用方法，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．