Question

有Na₂CO₃、NaHCO₃和NaCl組成的混合物共6.14g，加熱到質量不再改變時，稱得剩余固體質量為5.52g，在剩余固體中加入80mlHCl，產生CO₂的體積在標準狀況下是672ml，過量的HCl用0.2mol/L的NaOH100ml恰好完全中和，求：
（1）原混合物中三種物質的質量
（2）加入HCl的物質的量濃度
（3）最后溶液中Na⁺的物質的量．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）加熱發生反應：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，導致固體質量減少，利用差量法計算原混合物中NaHCO₃的質量、生成碳酸鈉的質量，根據CO₂在標準狀態下體積可計算加熱后總的Na₂CO₃的質量，減去NaHCO₃分解生成的Na₂CO₃的質量即可得原混合物中Na₂CO₃的質量，進而計算原混合物中氯化鈉的質量；
（2）根據生成二氧化碳消耗的氯化氫及氫氧化鈉中和反應消耗的氯化氫計算出氯化氫的總物質的量，然后根據c=

n

V

計算出該鹽酸的物質的量濃度；
（3）最后溶液中的鈉離子來自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉和氫氧化鈉，根據質量守恒計算出溶液中含有的鈉離子的物質的量．

解答： 解：（1）設混合物中有NaHCO₃的質量為x，生成Na₂CO₃的質量為y，
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
168        106              62
x         y          6.14g-5.52g=0.62g
x=

168×0.62g

62

=1.68g，
生成碳酸鈉的質量為：m（Na₂CO₃）=

106×0.62g

62

=1.06g，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106g  2mol      22.4L
m     n（HCl）  0.672L
m（Na₂CO₃）=

106g×0.672L

22.4L

=3.18g，
消耗的氯化氫的物質的量為：n（HCl）=

2mol×0.672L

22.4L

=0.06mol，
原混合物中碳酸鈉的質量為：3.18g-1.06g=2.12g，
則原混合物中氯化鈉的質量為：6.14g-1.68g-2.12g=2.34g，
答：原混合物中碳酸氫鈉的質量為1.68g，碳酸鈉的質量為2.12g，NaCl的質量為2.34g；
（2）根據（1）可知，生成二氧化碳消耗氯化氫的物質的量為0.06mol，
過量的HCl用0.2mol/L的NaOH 100mL恰好完全中和，過量的氯化氫的物質的量為：n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
加入的鹽酸的物質的量濃度為：c=

0.06mol+0.02mol

0.08L

=1mol/L，
答：加入HCl的物質的量濃度為1mol/L；
（3）根據質量守恒，最后溶液中的鈉離子為：n（Na⁺）=n（NaHCO₃）+2n（Na₂CO₃）+n（NaCl）+n（NaOH）=

1.68g

84g/mol

+

2.12g

106g/mol

×2+

2.34g

58.5g/mol

+0.02mol=0.12mol，
答：最后溶液中Na⁺的物質的量為0.12mol．

點評：本題考查有關混合物反應的計算，題目難度中等，注意分析導致固體質量減小的原因，運用差量法、質量守恒計算，明確反應原理為解答本題的關鍵．