Question

9．將一定量的NaHCO₃和Na₂CO₃的混合物放在密閉的容器中加熱，充分反應后，測得容器中CO₂的體積為4.48L（標準狀況）．將反應后的固體與200ml某濃度的鹽酸恰好完全反應，轉化為8.96LCO₂．試回答：（注2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O）
（1）鹽酸的物質的量濃度為多少？4mol/L
（2）原混合物中NaHCO₃質量為33.6g；Na₂CO₃的質量為21.2g．

Answer 1

分析 固體加熱時發(fā)生2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，由充分反應生成的氣體可計算原混合物中NaHCO₃質量，反應后的固體中只有Na₂CO₃，利用Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O中生成的氣體的體積來計算HCl的物質的量及碳酸鈉的質量．

解答 解：（1）設碳酸鈉與鹽酸恰好完全反應時HCl的物質的量為x，碳酸鈉的質量為y，則
生成的二氧化碳的物質的量為 $\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
  106           2                 1
   y             x                0.4
$\frac{106}{y}=\frac{2}{x}=\frac{1}{0.4}$，解得x=0.8mol，y=42.4g，鹽酸的物質的量濃度為 $\frac{0.8mol}{0.2L}$=4mol/L．
答：鹽酸的物質的量濃度為4mol/L．
（2）加熱固體生成的二氧化碳的物質的量為 $\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其質量為0.2mol×44g/mol=8.8g，
設碳酸氫鈉的質量為z，生成的碳酸鈉的質量為m，則
2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
 168                      106   44
  z                          m    8.8
$\frac{168}{Z}=\frac{106}{m}=\frac{44}{8.8}$，解得z=33.6g，m=21.2g，
則原混合物中的Na₂CO₃的質量為42.4g-21.2g=21.2g，
答：原混合物中NaHCO₃的質量為33.6g，Na₂CO₃的質量為21.2g．

點評 本題考查學生利用化學反應方程式的計算，明確發(fā)生的化學反應是解答的關鍵，并注意反應后的固體碳酸鈉是由生成的碳酸鈉和原來的碳酸鈉組成即可解答．