Question

13．有一種白色粉末是Na₂CO₃和NaHCO₃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)生氣體在標準狀況下的體積為0.448 L
（2）原混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量為1.06g，NaHCO₃的質(zhì)量為3.36g．
（3）所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度為2mol/L．

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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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=$\frac{m}{M}$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=$\frac{n}{c}$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$\frac{2g}{100g/mol}$=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，
故答案為：0.448；
（2）加熱無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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，
故答案為：1.06；3.36；
（3）原混合物中n（NaHCO₃）=0.04mol，n（Na₂CO₃）=$\frac{1.06g}{106g/mol}$=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$\frac{0.06mol}{0.03L}$=2mol/L，
故答案為：2．

點評 本題考查化學方程式有關(guān)計算，為高頻考點，明確各個物理量之間關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意原子守恒的靈活運用，題目難度不大．