Question

16．某學生用NaHCO₃和KHCO₃組成的某混合物進行實驗，測得如下數(shù)據(jù)（鹽酸的物質的量濃度相等），下列分析推理正確的是（　　）

	100mL 鹽酸	100mL 鹽酸	100mL 鹽酸
m（混合物）	14.2g	25g	27.6g
V（CO2）（標況）	3.36L	4.48L	4.48L

• A． 鹽酸的物質的量濃度為3.0mol•L^-1
• B． 加入混合物14.2g時鹽酸不足
• C． 加入25g混合物時鹽酸過量
• D． 根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算出混合物中NaHCO₃與KHCO₃的物質的量之比是1：2

Answer 1

分析 鹽酸同量，由于第二組實驗所得氣體多于第一組實驗，說明加入混合物25 g時鹽酸過量，第二組與第三組所得氣體相等，說明第二組鹽酸完全反應，生成4.48L二氧化碳需要混合物的質量為：$\frac{4.48L}{3.36L}$×14.2gg=18.93g，故第二組混合物有剩余；
第二組實驗中鹽不足，混合物有剩余，第二組實驗中發(fā)生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂），據(jù)此計算鹽酸的物質的量濃度；
第一組實驗中混合物完全反應，鹽酸過量，發(fā)生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，
設14.2g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物質的量分別為xmol和ymol，
根據(jù)碳元素守恒可知n（CO₂）=n（NaHCO₃）+n（KHCO₃），
再利用混合物質量列方程計算x、y的值，進而計算混合物中NaHCO₃的質量分數(shù)，
根據(jù)以上分析對各選項進行判斷．

解答 解：鹽酸同量，由于第二組實驗所得氣體多于第一組實驗，說明加入混合物25 g時鹽酸過量，第二組與第三組所得氣體相等，說明第二組鹽酸完全反應，生成4.48L二氧化碳需要混合物的質量為：$\frac{4.48L}{3.36L}$×14.2gg=18.93g，故第二組混合物有剩余；
第二組實驗中鹽不足，混合物有剩余，第二組實驗中發(fā)生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂），則鹽酸的物質的量濃度為：$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L；
A．該鹽酸的濃度為2mol/L，故A錯誤；
B．根據(jù)分析可知，加入14.2g混合物中鹽酸過量，故B錯誤；
C．加入25g混合物中鹽酸不足，故C錯誤；
D．第一組實驗中混合物完全反應，鹽酸過量，發(fā)生反應H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物質的量為：$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，設14.2g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物質的量分別為x和y，根據(jù)混合物質量可得：84x+100y=14.2g，根據(jù)生成二氧化碳的物質的量可得：x+y=0.15，聯(lián)立解得：x=0.05mol、y=0.1mol，則混合物中NaHCO₃與KHCO₃的物質的量之比=0.05mol：0.1mol=1：2，故D正確．
故選D．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度較大，關鍵是比較三組數(shù)據(jù)，根據(jù)二氧化碳的體積變化與固體質量判斷是否完全反應，試題側重學生對數(shù)據(jù)的分析處理能力、思維能力考查．