Question

12．將一定量的NaOH與NaHCO₃混合物X，放在密閉容器中加熱，充分反應后生成CO₂氣體V₁L（V₁≠0）．將反應后的固體殘渣Y與過量鹽酸反應，又生成CO₂氣體V₂L．（氣體體積均在標準狀況下測定，已知22.4L的CO₂氣體質量為44g）
（1）Y的成分是Na₂CO₃．
（2）V₁與V₂的大小關系是B
A．V₁＞V₂        B．V₁＜V₂        C．V₁=V₂        D．無法確定
（3）X中NaOH和NaHCO₃物質的質量之比為10（V₂-V₁）：21（V₂+V₁）．

Answer 1

分析 根據NaHCO₃受熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳又會與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，最終密閉容器中有二氧化碳剩余，說明反應后的固體殘渣Y都轉化為碳酸鈉分析．

解答 解：（1）NaHCO₃受熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳又會與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，最終密閉容器中有二氧化碳剩余，說明反應后的固體殘渣Y都轉化為碳酸鈉；
（2）根據方程式：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑可見碳元素有一半留在Na₂CO₃中，生成的二氧化碳又有一部分與氫氧化鈉反應CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，生成碳酸鈉，最終碳酸鈉中的碳元素全部轉化為二氧化碳，所以將反應后的固體殘渣Y與過量鹽酸反應，又生成CO₂氣體體積V₂L大于充分反應后生成CO₂氣體V₁L；
（3）根據質量守恒，最終碳酸氫鈉中的碳元素全部轉化為二氧化碳，即體積為（V₁L+V₂L），2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑可見碳元素有一半留在Na₂CO₃中，與氫氧化鈉反應的二氧化碳為$\frac{{V}_{1}L+{V}_{2}L}{2}$-V₁L=$\frac{{V}_{2}L-{V}_{1}L}{2}$，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+和Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
所以設NaHCO₃物質的質量為x
NaHCO₃～CO₂↑
84      44
x  （V₁L+V₂L）×$\frac{44g}{22.4L}$
所以x=$\frac{（{V}_{1}+{V}_{2}）84}{22.4}$g
設NaOH物質的質量為y，
             CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，
             44   80
$\frac{{V}_{2}L-{V}_{1}L}{2}$×$\frac{44g}{22.4L}$  y
y=$\frac{{40（V}_{2}-{V}_{1}）}{22.4}$g
所以X中NaOH和NaHCO₃物質的質量之比為$\frac{{40（V}_{2}-{V}_{1}）}{22.4}$g：$\frac{（{V}_{1}+{V}_{2}）84}{22.4}$g=$\frac{10（{V}_{2}-{V}_{1}）}{21（{V}_{1}+{V}_{2}）}$
故答案為：（1）Na₂CO₃            （2）B         （3）10（V₂-V₁）：21（V₂+V₁）

點評 本題考查混合物的有關計算，著楚發(fā)生的反應是解題關鍵，質量守恒思想計算，難度較大．