Question

16．碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物14.8g，投入硝酸中完全反應，剛好消耗50g 31.5%的硝酸溶液．
（1）寫出反應的化學方程式；
（2）計算混合物中碳酸鈉的質量分數；
（3）若將該混合物投入燒堿溶液中，消耗10%的燒堿溶液的質量為多少？

Answer 1

分析 （1）發生反應為：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑和NaHCO₃+HNO₃═NaNO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）設碳酸鈉的物質的量為xmol，碳酸氫鈉的物質的量為ymol，根據混合物質量為14.8g，兩者恰好完全反應生成硝酸鈉，所以鈉離子與硝酸根離子的物質的量相等，而50g 31.5%的硝酸溶液中硝酸的物質的量為：$\frac{50g×31.5%}{63g/mol}$=0.25mol，則2x+y=0.25，然后解得x、y，碳酸鈉的質量分數為$\frac{碳酸鈉的質量}{14.8g}×100%$；
（3）投入燒堿溶液中，發生NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O，由反應方程式可知投入燒堿的量等于氫氧化鈉的量，由此分析求解．

解答 解：（1）發生反應為：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑和NaHCO₃+HNO₃═NaNO₃+H₂O+CO₂↑，答：反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑和NaHCO₃+HNO₃═NaNO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）設碳酸鈉的物質的量為xmol，碳酸氫鈉的物質的量為ymol，所以106x+84y=14.8g，兩者恰好完全反應生成硝酸鈉，所以鈉離子與硝酸根離子的物質的量相等，而50g 31.5%的硝酸溶液中硝酸的物質的量為：$\frac{50g×31.5%}{63g/mol}$=0.25mol，則2x+y=0.25，解得x=0.1mol、y=0.05mol，所以碳酸鈉的質量分數為$\frac{碳酸鈉的質量}{14.8g}×100%$=$\frac{0.1×106}{14.8}×100%$=71.6%，答：混合物中碳酸鈉的質量分數為：71.6%；
（3）投入燒堿溶液中，發生NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O，由反應方程式可知投入燒堿的量等于氫氧化鈉的量，所以燒堿的質量為：0.05mol×40g/mol=2g，所以10%的燒堿溶液的質量為$\frac{2g}{10%}$=20g，答：消耗10%的燒堿溶液的質量為20g．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度不大，注意碳酸氫鈉和碳酸鈉的性質，利用守恒法結合化學方程式計算．