Question

取一定質量的Na₂CO₃與NaHCO₃組成的白色固體混合物加熱至質量不再減少時質量為21.2g，另取等質量的固體混合物加入400mL鹽酸恰好完全反應，放出氣體在標況下，體積為6.72L，求：
（1）混合物中Na₂CO₃的質量分數(shù)；

 

（2）鹽酸溶液的濃度．

 

．

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(fā)生反應：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，殘留固體質量21.2g為Na₂CO₃，包括加熱分解生成的Na₂CO₃及原混合物中含有的Na₂CO₃．混合物與鹽酸發(fā)生反應：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O、Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)n=

V

Vm

計算反應生成的二氧化碳的物質的量，令混合物中Na₂CO₃、NaHCO₃的物質的量分別為xmol、ymol，根據(jù)加熱后殘留固體質量及生成二氧化碳的物質的量列方程，進而計算Na₂CO₃的質量分數(shù)；
（2）由于恰好反應，最終溶液中溶質為NaCl，根據(jù)鈉離子守恒n（NaCl）=n（NaHCO₃）+2n（Na₂CO₃），根據(jù)氯離子守恒可知n（HCl）=n（NaCl），再根據(jù)c=

n

V

計算．

解答： 解：（1）加熱發(fā)生反應：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，殘留固體質量21.2g為Na₂CO₃，包含加熱分解生成的Na₂CO₃及原混合物中含有的Na₂CO₃．混合物與鹽酸發(fā)生反應：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O、Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，反應生成的二氧化碳的物質的量=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，
令混合物中Na₂CO₃、NaHCO₃的物質的量分別為xmol、ymol，則：
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
ymol      0.5ymol
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
ymol            ymol
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，
xmol              xmol
由題意可得：

(x+0.5y)×106=21.2 x+y=0.3

解得：x=0.1、y=0.2，
故混合物中Na₂CO₃的質量分數(shù)=

0.1×106

0.1×106+0.2×84

×100%=38.7%，
故答案為：38.7%；
（2）由于恰好反應，最終溶液中溶質為NaCl，根據(jù)鈉離子守恒n（NaCl）=n（NaHCO₃）+2n（Na₂CO₃）=0.2mol+0.1mol×2=0.4mol，根據(jù)氯離子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=0.4mol，故鹽酸溶液的物質的量濃度=

0.4mol

0.4L

=1mol/L，
故答案為：1mol/L．

點評：本題考查混合物的有關計算，清楚發(fā)生的反應時解題關鍵，難度中等，注意根據(jù)方程式進行解答．