Question

10．某學生用NaHCO₃和KHCO₃組成的某混合物進行實驗，測得如下數據（鹽酸的物質的量濃度相等），下列分析推理不正確的是（　　）

	50ml鹽酸	50ml鹽酸	50ml鹽酸
m（混合物）	9.2g	15.7g	27.6g
O2（標況）	2.24L	3.36L	3.36L

• A． 15.7g混合物恰好與鹽酸完全反應
• B． 鹽酸的物質的量濃度為3.0mol•L^-1
• C． 加入混合物9.2g時鹽酸過量
• D． 根據表中數據能計算出混合物中NaHCO₃的質量分數

Answer 1

分析 鹽酸同量，由于第二組實驗所得氣體多于第一組實驗，說明加入混合物9.2 g時鹽酸過量，第二組與第三組所得氣體相等，說明第二組鹽酸完全反應，生成3.36L二氧化碳需要混合物的質量為$\frac{3.36L}{2.24L}$×9.2g=13.8g＜15.7g，故第二組固體混合物有剩余；
第二組實驗中鹽不足，混合物有剩余，第二組實驗中發生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂），據此計算鹽酸的物質的量濃度；
第一組實驗中混合物完全反應，鹽酸過量，發生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，設9.2 g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物質的量分別為xmol和ymol，根據碳元素守恒可知n（CO₂）=n（NaHCO₃）+n（KHCO₃），再利用混合物質量列方程計算x、y的值，進而計算混合物中NaHCO₃的質量分數．

解答 解：A．鹽酸同量，由于第二組實驗所得氣體多于第一組實驗，說明加入混合物9.2 g時鹽酸過量，第二組與第三組所得氣體相等，說明第二組鹽酸完全反應，生成3.36L二氧化碳需要混合物的質量為$\frac{3.36L}{2.24L}$×9.2g=13.8g＜15.7g，故第二組固體混合物有剩余，故A錯誤；
B．第二組實驗中鹽不足，混合物有剩余，第二組實驗中發生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂）=0.15mol，鹽酸的物質的量濃度為$\frac{0.15mol}{0.05L}$=3mol/L，故B正確；
C．鹽酸同量，由于第二組實驗所得氣體多于第一組實驗，說明加入混合物9.2 g時鹽酸過量，故C正確；
D．第一組實驗中混合物完全反應，鹽酸過量，發生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
設9.2 g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物質的量分別為xmol和ymol，根據碳元素守恒可知：x+y=0.1mol，
混合物質量為9.2g，所以84x+100y=9.2g，聯立方程解得x=0.05 mol，y=0.05 mol，能計算NaHCO₃的質量分數，故D正確，
故選：A．

點評 本題考查混合物的計算，關鍵是比較三組數據，根據二氧化碳的體積變化與固體質量判斷是否完全反應，題目難度中等，側重學生對數據的分析處理能力、思維能力考查．