Question

有一種白色粉末是無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，稱取4.42g灼燒至恒重，把放出的氣體通入足量澄清石灰水中，生成2.00g沉淀，灼燒后的殘渣能與30mL鹽酸恰好完全反應(yīng)．試求：
（1）該白色粉末灼燒后產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積？
（2）原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量．
（3）所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析：（1）加熱無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO₃

△  .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，生成的二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成2.00g碳酸鈣，根據(jù)n=

m

M

計算碳酸鈣的物質(zhì)的量，利用碳元素守恒計算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)V=nVm計算生成的二氧化碳的體積；
（2）根據(jù)方程式計算原混合物中碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計算碳酸鈉的質(zhì)量；
（3）灼燒后的殘渣為碳酸鈉，能與30mL鹽酸恰好完全反應(yīng)生成NaCl，根據(jù)鈉離子守恒n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃），根據(jù)氯離子守恒有n（HCl）=n（NaCl），再根據(jù)V=

n

c

計算需要鹽酸的體積．

解答：解：（1）2.00g碳酸鈣的物質(zhì)的量為

2g

100g/mol

=0.02mol，根據(jù)碳元素守恒可知，n（CO₂）=n（CaCO₃）=0.02mol，故生成二氧化碳的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
答：該白色粉末灼燒后產(chǎn)生氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.448L；
（2）加熱無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO₃

△  .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，由方程式可知，
n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=0.02mol×2=0.04mol，故碳酸氫鈉的質(zhì)量為0.04mol×84g/mol=3.36g，
故碳酸鈉的質(zhì)量為4.42g-3.36g=1.06g，
答：原混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為3.36g，碳酸鈉的質(zhì)量為1.06g；
（3）原混合物中n（NaHCO₃）=0.04mol，n（Na₂CO₃）=

1.06g

106g/mol

=0.01mol，灼燒后的殘渣為碳酸鈉，能與30mL鹽酸恰好完全反應(yīng)生成NaCl，根據(jù)鈉離子守恒n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃），根據(jù)氯離子守恒有n（HCl）=n（NaCl），
故n（HCl）=n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃）=0.01mol×2+0.04mol=0.06mol，
故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

0.06mol

0.03L

=2mol/L，
答：鹽酸的物質(zhì)的量濃度為2mol/L．

點評：本題考查混合物的有關(guān)計算，難度不大，清楚發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，注意根據(jù)元素守恒進(jìn)行的計算．