Question

5．將Na₂CO₃10.6g跟 500mL 0.8mol/L的鹽酸充分反應．然后將溶液加水稀釋至1L，求：
（l）生成二氧化碳的體積（標準狀況）；
（2）稀釋后溶液中H⁺的物質的量濃度；
（3）稀釋后溶液中Cl^-的物質的量濃度．

Answer 1

分析 n（Na₂CO₃）=$\frac{10.6g}{106g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=0.8mol/L×0.5L=0.4mol，根據Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑知，如果0.1mol碳酸鈉完全反應生成二氧化碳，需要0.2molHCl＜0.4mol，則稀鹽酸過量．
（1）根據C原子守恒計算生成二氧化碳體積；
（2）溶液稀釋前后氫離子物質的量不變，根據c=$\frac{n}{V}$計算稀釋后氫離子濃度；
（3）溶液稀釋前后氯離子物質的量不變，據c=$\frac{n}{V}$計算稀釋后Cl^-的物質的量濃度．

解答 解：n（Na₂CO₃）=$\frac{10.6g}{106g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=0.8mol/L×0.5L=0.4mol，根據Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑知，如果0.1mol碳酸鈉完全反應生成二氧化碳，需要0.2molHCl＜0.4mol，則稀鹽酸過量；
（1）根據C原子守恒得生成V（CO₂）=n（CO₂）V_m=n（Na₂CO₃）V_m=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
答：生成二氧化碳的體積（標準狀況）為2.24L；
（2）根據方程式中Na₂CO₃---2HCl知，0.1mol碳酸鈉完全反應需要0.2molHCl，則剩余n（H⁺）=0.4mol-0.2mol=0.2mol，溶液稀釋前后氫離子物質的量不變，稀釋后c（H⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.2mol}{1L}$=0.2mol/L，
答：稀釋后氫離子濃度為0.2mol/L；
（3）反應過程中氯離子不參加反應，且溶液稀釋前后氯離子物質的量不變，根據Cl原子守恒得n（Cl^-）=n（HCl）=0.4mol，稀釋后溶液中c（Cl^-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，
答：稀釋后氯離子濃度為0.4mol/L．

點評 本題考查化學方程式有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，當反應物的物質的量都已知時要進行過量計算，為易錯點．