Question

現有一種堿金屬的碳酸正鹽和另一種堿金屬的酸式碳酸鹽組成的混合物，取其1.012 g加熱至質量不再變化，把放出的氣體通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀0.400 g。將加熱后殘留的固體與足量稀硫酸充分反應，生成的氣體經充分干燥后通過足量的過氧化鈉粉末，結果過氧化鈉粉末增重0.168 g。通過計算確定這兩種鹽的化學式。

Answer 1

兩種鹽分別是KHCO₃和Na₂CO₃。

解析：設這兩種鹽的化學式為RHCO₃和M₂CO₃。

2RHCO₃—R₂CO₃—CO₂—CaCO₃

混合物中酸式碳酸鹽物質的量：

依2CO₂+2Na₂O₂2Na₂CO₃+O₂可知1 mol CO₂使過氧化鈉固體增重28 g，所以加熱后碳酸鹽的總物質的量：

加熱后M₂CO₃的物質的量：n(M₂CO₃)=0.006 mol-×0.008 mol =0.002 mol

即混合物RHCO₃有0.008 mol，M₂CO₃有0.002 mol。

設R和M的相對原子質量分別為x和y。

依題意：(x+61) g· mol^-1×0.008 mol+(2y+60) g· mol^-1×0.002 mol=1.012 g

2x+y=101

根據堿金屬的相對原子質量，可得x=39(K)，y=23(Na)。

其他堿金屬元素(Li、Rb、Cs)及其組合均不符合要求，故這兩種鹽分別是KHCO₃和Na₂CO₃。