Question

100 mL某二價金屬M的氫氧化物澄清溶液中加入過量的NaHCO₃溶液，產生MCO₃沉淀，過濾，將沉淀置于一定量的鹽酸溶液中，在標準狀況下收集到4.48 L氣體。將濾液加水稀釋至250 mL，取出25 mL，恰好與20 mL鹽酸完全反應，在標準狀況下收集到1.12 L氣體。

(1)寫出M的氫氧化物和碳酸氫鈉反應的化學方程式________________________。

(2)要計算出M的相對原子質量，你認為還必須提供下列哪些數據____________________(填序號)。

A.M的氫氧化物溶液的物質的量濃度(設為2 mol·L^-1)

B.M的碳酸鹽沉淀的質量(設為39.4 g)

C.與M的碳酸鹽反應的鹽酸的物質的量濃度(設為0.1 mol·L^-1)

D.題設條件充足，不需要補充數據

(3)根據你的選擇，試計算金屬M的相對原子質量和加入的NaHCO₃溶液中溶質的質量。

Answer 1

(1)M(OH)₂+2NaHCO₃====MCO₃↓+2H₂O+Na₂CO₃

(2)B  (3)137  58.8 g

解析：(1)因為NaHCO₃溶液過量，故M(OH)₂電離出來的OH^-與完全反應，其化學方程式為：M(OH)₂+2NaHCO₃====MCO₃↓+2H₂O+Na₂CO₃。

(2)要計算出A_r(M)，則必須求出MCO₃的相對分子質量。依題意有：

         MCO₃+2HCl====MCl₂+CO₂↑+2H₂O

         1 mol                           22.4 L

         0.2 mol                        4.48 L

由此可以求出MCO₃的物質的量，若知道了MCO₃的質量便可以求出MCO₃的摩爾質量，從而進一步可以求得M的相對原子質量。故本小題答案為B。

(3)碳酸鹽的摩爾質量為39.4 g/0.2 mol=197 g·mol^-1

故M的相對原子質量為197-60=137

由C守恒可以知道，故m(NaHCO₃)=0.7 mol×84 g·mol^-1=58.8 g。