Question

已知NaHCO₃在潮濕的空氣中會緩慢分解，Na₂CO₃會吸收空氣中的水分：Na₂CO₃+nH₂O=Na₂CO₃?nH₂O（n為平均值，n≤10）．取沒有妥善保管的NaHCO₃樣品A 9.16g，溶于水配成溶液，慢慢滴入稀鹽酸并不停地攪拌，加入鹽酸的體積與生成的CO₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀
況）如表．（不計溶于水的CO₂氣體）

鹽酸體積（mL）	8	15	20	50	x	120	150
生成CO2體積（mL）	0	112	224	896	2240	2240	2240

試求：（1）稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度

1.0mol/L

．
（2）x的最小值為

110

．
（3）原樣品中NaHCO₃的質(zhì)量

9.24g

．
（4）樣品A中的成分及各成分的物質(zhì)的量

含有0.090mol NaHCO₃，0.010molNa₂CO₃?3H₂O

．

Answer 1

分析：溶液中加入鹽酸8mL時發(fā)生Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，利用15mL～20mL鹽酸發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O來計算稀鹽酸的濃度；由表格中的數(shù)據(jù)可知，最終生成二氧化碳2240mL，結(jié)合碳原子守恒及質(zhì)量關(guān)系來列式計算即可解答．

解答：解：（1）15mL～20mL鹽酸發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，設(shè)HCl的物質(zhì)的量為n，則
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
        1         1
        n       

(224-112)×10-3

22.4

mol
解答得n=0.005mol，
則稀鹽酸的濃度為

0.005mol

0.005L

=1.0mol/L，故答案為：1.0mol/L；
（2）由表中的數(shù)據(jù)可知，溶液中n（CO₃^2-）+n（HCO₃^-）=

2240×10-3

22.4

mol=0.1mol，
用于將CO₃^2-轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO₃^-的HCl的物質(zhì)的量為15×10^-3L×1.0mol/L-

112×10-3

22.4

mol=0.01mol，
故n（NaHCO₃）=0.1mol-0.01mol=0.09mol，
n（H₂O）=

9.16g-0.09mol×84g/mol-106g/mol×0.01mol

18g/mol

=0.03mol，
則n=

0.03mol

0.01mol

=3，
即樣品A中含有0.090molNaHCO₃，0.010molNa₂CO₃?3H₂O，
由反應(yīng)結(jié)束時n（Na）=n（Cl）可知，最小消耗的HCl的物質(zhì)的量為0.01mol×2+0.09mol=0.11mol，
則x=

0.11mol

1.0mol/L

=0.11L=110mL，
故答案為：110；
（3）原樣品中NaHCO₃的質(zhì)量為0.11mol×84g/mol=9.24g，故答案為：9.24g；
（4）由（2）的計算可知，樣品A中含有0.090molNaHCO₃，0.010molNa₂CO₃?3H₂O，
故答案為：含有0.090mol NaHCO₃，0.010molNa₂CO₃?3H₂O．

點評：本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行計算及表格中的數(shù)據(jù)應(yīng)用，難度較大，明確加入15mL鹽酸時確定將CO₃^2-轉(zhuǎn)變?yōu)镠CO₃^-的HCl的物質(zhì)的量及原子守恒法的應(yīng)用是解答本題的關(guān)鍵，也是解答中的難點．