分析 向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加鹽酸,首先發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3,Na2CO3完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3,再發(fā)生NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O,
(1)由方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O可知,假定3.58g全部是Na2CO3,完全反應(yīng)消耗的鹽酸最多,n(Na2CO3)=$\frac{3.58g}{106g/mol}$=0.0338mol,消耗鹽酸體積為:$\frac{0.0338mol×2}{1mol/L}$=0.0676l=67.6mL<80mL,故鹽酸過量;
(2)設(shè)Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)二者質(zhì)量之和與二氧化碳的物質(zhì)的量列方程,據(jù)此計算解答;
(3)可能有兩種情況:①鹽酸過量,根據(jù)(2)中固體質(zhì)量與二氧化碳體積關(guān)系計算;②HCl是不足量的,即HCl先和混合物中的Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3,然后再和NaHCO3反應(yīng)生成CO2,NaHCO3有剩余,根據(jù)方程式計算;
(4)40.0mL 1.0mol/L 鹽酸,鹽酸的物質(zhì)的量為0.04mol,設(shè)Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為n和3n,則x=106×n+84×3n=358n,所以n=$\frac{x}{358}$,
當(dāng)反應(yīng)完全后生成的CO2氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為ymL,當(dāng)x=2.864時,n=$\frac{2.864}{358}$mol=0.08mol,混合物中含有0.08mol碳酸鈉、0.24mol碳酸氫鈉,
則鹽酸剛好完全被消耗,生成的氣體最多,隨著x的量的不斷增加,鹽酸不足,即部分碳酸氫鈉沒有反應(yīng),生成的氣體越來越少,直到x=14.32,不再生成氣體,根據(jù):Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知該步反應(yīng)消耗的鹽酸為nmol,生成了nmol NaHCO3,所以反應(yīng)后生成NaHCO3的物質(zhì)的量為4nmol,而鹽酸的物質(zhì)的量剩余(0.04-n)mol,根據(jù)反應(yīng)NaHCO3+HCl=CO2↑+H2O+NaCl可知生成CO2的物質(zhì)的量為:(0.04-n)mol,
將n=$\frac{x}{358}$帶入(0.04-n)mol得出y與x的函數(shù)關(guān)系式.
解答 解:向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加鹽酸,首先發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3,Na2CO3完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3,再發(fā)生NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O,
(1)由方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O可知,假定3.58g全部是Na2CO3,完全反應(yīng)消耗的鹽酸最多,n(Na2CO3)=$\frac{3.58g}{106g/mol}$=0.0338mol,消耗鹽酸體積為:$\frac{0.0338mol×2}{1mol/L}$=0.0676l=67.6mL<80mL,故鹽酸過量,
故答案為:鹽酸;
(2)3.58g Na2CO3和NaHCO3固體完全反應(yīng),得到CO2氣體的物質(zhì)的量為:$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol,設(shè)Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則:x+y=0.04、106x+84y=3.58,解得:x=0.01、y=0.03,
故固體混合物中Na2CO3與NaHCO3的物質(zhì)的量之比為0.01mol:0.03mol=1:3,
故答案為:1:3;
(3)可能有兩種情況:①鹽酸過量,由(2)中固體質(zhì)量與二氧化碳體積關(guān)系可知:x:3.58g=448mL:896mL,解得:x=1.79g;
②HCl是不足量的,即HCl先和混合物中的Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3,然后再和NaHCO3反應(yīng)生成CO2,NaHCO3有剩余,n總(HCl)=0.4L×1.0mol/L=0.04mol,則:
NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O(后發(fā)生)
0.02mol 0.02mol
Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3,
0.02mol 0.02mol
故則原混合物中Na2CO3為0.02mol,NaHCO3為0.06mol,
則:x=106g/mol×0.02mol+84g/mol×0.06mol=7.16g
故答案為:1.79或7.16;
(4)取xg上述Na2CO3和NaHCO3的固體混合物,將其制成溶液后,邊攪拌邊逐滴滴加40.0ml 1.0mol/L 鹽酸,鹽酸的物質(zhì)的量為0.04mol,
設(shè)Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為n和3n,則x=106×n+84×3n=358n,所以n=$\frac{x}{358}$,
當(dāng)反應(yīng)完全后生成的CO2氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為ymL,當(dāng)x=2.864時,n=$\frac{2.864}{358}$mol=0.08mol,混合物中含有0.08mol碳酸鈉、0.24mol碳酸氫鈉,
則鹽酸剛好完全被消耗,生成的氣體最多,隨著x的量的不斷增加,鹽酸不足,即部分碳酸氫鈉沒有反應(yīng),生成的氣體越來越少,直到x=14.32,不再生成氣體,根據(jù):Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知該步反應(yīng)消耗的鹽酸為nmol,生成了nmol NaHCO3,所以反應(yīng)后生成NaHCO3的物質(zhì)的量為4nmol,而鹽酸的物質(zhì)的量剩下(0.04-n)mol,
根據(jù)反應(yīng)NaHCO3+HCl=CO2↑+H2O+NaCl可知生成CO2的物質(zhì)的量為:(0.04-n)mol,
所以y與x的函數(shù)關(guān)系式為:y=(0.04-n)×22.4×1000=(0.04-$\frac{x}{358}$)×22.4×1000=896-$\frac{11200x}{179}$,
故答案為:896-$\frac{11200x}{179}$.
點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算,題目難度較大,明確發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)為解答關(guān)鍵,(4)為難點,注意掌握解答方法,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 |
開始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 7.6 | 3.4 |
完全沉淀 | 4.1 | 9.7 | 9.2 | 5.2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
A原子核外電子分占3個不同能級,且每個能級上排布的電子數(shù)相同 |
B元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1 |
C原子p軌道上成對電子數(shù)等于未成對電子數(shù),且與A同周期 |
D元素的族序數(shù)與周期數(shù)的差為4,且不與A元素在同一周期 |
E位于周期表中第七列 |
F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水,溶液顯藍色,用CCl4不能從中萃取出碘 | |
B. | 當(dāng)鋅完全溶解后,鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率會顯著減慢,此現(xiàn)象可作為判斷鍍鋅鐵皮中鋅鍍層是否完全被反應(yīng)掉的依據(jù) | |
C. | 制備硫酸亞鐵銨晶體時,最后在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮溶液時,只需小火加熱至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止,不能將溶液全部蒸干 | |
D. | 提取海帶中碘元素時,為保證I-完全氧化為I2,加入的氧化劑(H2O2或新制氯水)均應(yīng)過量 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 向新制氯水中加入少量CaCO3粉末后,溶液的pH減小 | |
B. | SO2、CH2═CH2都能使溴水褪色,但原理不同 | |
C. | NaHCO3、CH3COONH4都能分別和鹽酸、燒堿溶液反應(yīng) | |
D. | FeSO4溶液、Na2SO3溶液在空氣中都易因氧化而變質(zhì) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 若在恒溫恒壓下,當(dāng)x=1時按1.5 mol A、1molC作為起始物質(zhì),平衡后C的體積分?jǐn)?shù)仍為a | |
B. | 若在恒溫恒容下,當(dāng)x=2時將2molC作起始物質(zhì),平衡后C的體積分?jǐn)?shù)仍為a | |
C. | 若在恒溫恒壓下,當(dāng)x=3時1mol A、1mol B、6molC作起始物質(zhì),平衡后C的體積分?jǐn)?shù)仍為a | |
D. | 若在恒溫恒容下,按0.6mol A、0.3mol B、1.4molC作起始物質(zhì),平衡后C的體積分?jǐn)?shù)仍為a,則x只能等于2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | x極為電池的負(fù)極 | B. | x極附近溶液的pH值減小 | ||
C. | y極發(fā)生氧化反應(yīng) | D. | 電流由y極流向x極 |
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