Question

2．某學(xué)生用NaHCO₃和KHCO₃組成的某混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得如表數(shù)據(jù)（鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等）：

實(shí)驗(yàn)序號	I	II	III
鹽酸體積（mL）	50.0	50.0	50.0
樣品質(zhì)量/g	9.2	15.7	27.6
CO2體積/L （標(biāo)準(zhǔn)狀況）	2.24	3.36	3.36

（1）該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為3.0mol/L
（2）第III組實(shí)驗(yàn)后，剰余NaHCO₃的物質(zhì)的量為0.075mol．

Answer 1

分析 混合物發(fā)生反應(yīng)：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，由①②數(shù)據(jù)可知，繼續(xù)增大混合物的質(zhì)量，氣體的體積增大，說明實(shí)驗(yàn)①中鹽酸有剩余、固體混合物完全反應(yīng)．若②中鹽酸有剩余，繼續(xù)增大混合物的質(zhì)量，氣體的體積會增大，由②③數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中氣體的體積不變，說明實(shí)驗(yàn)②中鹽酸完全反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)①的數(shù)據(jù)可知，生成3.36L二氧化碳需要固體混合物的質(zhì)量為9.2g×$\frac{3.36L}{2.24L}$=13.8 g＜16.56g，故實(shí)驗(yàn)②中鹽酸完全反應(yīng)、固體混合物有剩余，據(jù)此解答．

解答 解：（1）求鹽酸濃度需選擇鹽酸不足量的數(shù)據(jù)進(jìn)行，如隨著混合物質(zhì)量增加，二氧化碳?xì)怏w量不再增加，表明鹽酸全部反應(yīng)完，由表中數(shù)據(jù)可知，鹽酸完全反應(yīng)生成二氧化碳3.36L，結(jié)合H⁺+HCO^-₃=H₂O+CO₂↑可知n（HCl）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，鹽酸的濃度為$\frac{0.15mol}{0.05L}$=3mol/L，故答案為：3.0mol/L；
（2）加入9.2g混合物時，鹽酸有剩余，混合物完全反應(yīng)，根據(jù)H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，可知n（混合物）=n（CO₂）=0.1mol，
設(shè)9.2 g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物質(zhì)的量分別為x和y，
則有：x+y=0.1mol、84x+100y=9.2g，
解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.05mol}\\{y=0.05mol}\end{array}\right.$，所以27.6g混合物中NaHCO₃的物質(zhì)的量是$\frac{27.6}{9.2}$=0.15mol，所以碳酸氫鉀的物質(zhì)的量為0.15mol，而生成二氧碳的物質(zhì)的量為：$\frac{3.36}{22.4}$=0.15mol，所以消耗碳酸氫鈉和碳酸氫鉀各一半，則剰余NaHCO₃的物質(zhì)的量為$\frac{0.15mol}{2}$=0.075mol，故答案為：0.075mol．

點(diǎn)評 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，根據(jù)二氧化碳的體積變化判斷鹽酸是否完全反應(yīng)式是關(guān)鍵，難度中等．