Question

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）．取沒有妥善保管已部分變質的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（標準狀況）如下表．（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）當加入鹽酸后，生成CO₂體積不再增加時，x的最小值為

 

（2）未變質前NaHCO₃的質量．
（3）部分變質后樣品A中的成分及各成分的物質的量．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：由表格中的數(shù)據(jù)可知，最終生成二氧化碳2240mL，即溶液中n（CO₃^2-）+n（HCO₃^-）=0.1mol，結合碳原子守恒及質量關系來列式計算即可解答．

解答： 解：（1）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-轉變?yōu)镠CO₃^-的HCl的物質的量為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，
由反應結束時n（Na）=n（Cl）可知，最小消耗的HCl的物質的量為0.01mol×2+0.09mol=0.11mol，
則x=

0.11mol

1.0mol/L

=0.11L=110mL，
故答案為：110；
（2）原樣品中NaHCO₃的質量為0.11mol×84g/mol=9.24g，答：未變質前NaHCO₃的質量是9.24g；
（3）由（1）的計算可知，樣品A中含有0.090molNaHCO₃，0.010molNa₂CO₃?3H₂O，
答：部分變質后樣品A中的成分及各成分的物質的量：0.090molNaHCO₃，0.010molNa₂CO₃?3H₂O．

點評：本題考查學生利用化學反應方程式進行計算及表格中的數(shù)據(jù)應用，難度較大，明確加入15mL鹽酸時確定將CO₃^2-轉變?yōu)镠CO₃^-的HCl的物質的量及原子守恒法的應用是解答本題的關鍵，也是解答中的難點．