Question

【題目】某天然堿(純凈物)可看作由CO2和NaOH反應(yīng)后的產(chǎn)物所組成。稱取天然堿樣品四份溶于水后，分別逐滴加入相同濃度的鹽酸溶液30mL,產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表:

	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
鹽酸液的體積（mL）	30	30	30	30
樣品（g）	2.26	3.39	5.65	6.78
二氧化碳的體積（mL）	448	672	784	672

（1）由以上數(shù)據(jù)，可以推測(cè)用1.13g樣品進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)生CO2______mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

（2）另取2.26g天然堿樣品于300℃加熱分解至完全（300℃時(shí)NaCO3不分解），產(chǎn)生CO2 112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）和水0.45g，計(jì)算并確定該天然堿的化學(xué)式_________．

（3）依據(jù)上表所列數(shù)據(jù)以及天然堿的化學(xué)式，試求鹽酸的濃度_________。

Answer 1

【答案】 224mL Na2CO3·NaHCO3·2H2O 2mol/L

【解析】本題考查化學(xué)計(jì)算，天然堿可看作是由CO2和NaOH反應(yīng)生成，可能是Na2CO3，也可能是NaHCO3，也可能是Na2CO3和NaHCO3組成，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，IV產(chǎn)生的CO2體積小于III中，說(shuō)明天然堿不是NaHCO3，根據(jù)問(wèn)題(2)，Na2CO3在300℃時(shí)不分解，說(shuō)明天然堿不是Na2CO3，從而推出天然堿是由Na2CO3和NaHCO3組成，（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，隨著樣品質(zhì)量增加，CO2體積增大，III之前存在樣品質(zhì)量與氣體體積成正比，因此1.13g樣品產(chǎn)生CO2的體積為448×1.13/2.26mL=224mL；（2）NaHCO3受熱易分解，發(fā)生2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O，n(NaHCO3)=2n(CO2)=2×112×10－3/22.4mol=0.01mol，產(chǎn)生水的物質(zhì)的量為：n(H2O)=n(CO2)=112×10－3/22.4mol=0.005mol<0.45/18mol=0.025mol，說(shuō)明天然堿中含有結(jié)晶水，即物質(zhì)的量為(0.025－0.005)mol=0.02mol，根據(jù)碳元素守恒，n(Na2CO3)=(448×10－3/22.4－0.01)mol=0.01mol，n(Na2CO3):n(NaHCO3):n(H2O)=0.01:0.01:0.02=1:1:2，天然堿化學(xué)式為Na2CO3·NaHCO3·2H2O；（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，IV組中鹽酸完全反應(yīng)，因?yàn)橛袣怏w產(chǎn)生，因此發(fā)生的反應(yīng)是Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為(672×10－3/22.4＋6.78/226)mol=0.06mol，因此鹽酸的濃度為0.06/30×10－3mol·L－1=2mol·L－1。