Question

18．取Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物8.22g，加熱到質(zhì)量不再發(fā)生變化，冷卻后稱其質(zhì)量為6.36g．
（1）若取等質(zhì)量的原混合物溶于水，配成80mL溶液c（Na⁺）=1.5mol/L．
（2）向（1）所配的溶液中，逐漸加入1mol/L的稀鹽酸至過量，生成的CO₂氣體體積（標(biāo)況）與加入的鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示（不考慮CO₂在水中的溶解）：求a點(diǎn)消耗鹽酸的體積：80mL．

Answer 1

分析 （1）設(shè)NaHCO₃的物質(zhì)的量為x，利用差量法計(jì)算出混合物中含有碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算出碳酸氫鈉的質(zhì)量，然后結(jié)合總質(zhì)量計(jì)算出原混合物中含有的碳酸鈉的物質(zhì)的量，最后根據(jù)鈉離子守恒及c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出所得溶液中鈉離子的濃度；
（2）根據(jù)圖示可知，a點(diǎn)生成了1.12L二氧化碳?xì)怏w，標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L二氧化碳的物質(zhì)的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，根據(jù)計(jì)算可知（1）所配的溶液中含有0.06mol碳酸氫鈉、0.03mol碳酸鈉，向該溶液中加入鹽酸過程中，碳酸鈉先發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，0.03mol碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉消耗0.03molHCl；然后發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，則生成0.05mo二氧化碳需要消耗0.05molHCl，再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計(jì)算出需要鹽酸的體積．

解答 解：（1）設(shè)NaHCO₃的物質(zhì)的量為x，
   2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂+H₂O△m
   2mol                     62g              
   x                  （8.22-6.36）g=1.86g
x=0.06mol，
則m（NaHCO₃）=0.06 mol×84g/mol=5.04g，
原混合物中碳酸鈉的物質(zhì)的量為：$\frac{8.22g-5.04g}{106g/mol}$=0.03mol，
若取等質(zhì)量的原混合物溶于水，配成80mL溶液，溶液中含有鈉離子的物質(zhì)的量為：n（Na⁺）=0.06mol×1+0.03mol×2=0.12mol，
所得溶液中鈉離子濃度為：c（Na⁺）=$\frac{0.12mol}{0.08L}$=1.5mol/L，
故答案為：1.5；
（2）根據(jù)圖示可知，a點(diǎn)生成了1.12L二氧化碳?xì)怏w，標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L二氧化碳的物質(zhì)的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
根據(jù)計(jì)算可知（1）所配的溶液中含有0.06mol碳酸氫鈉、0.03mol碳酸鈉，向該溶液中加入鹽酸過程中，碳酸鈉先發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，0.03mol碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉消耗0.03molHCl；然后發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，則生成0.05mo二氧化碳需要消耗0.05molHCl，
所以a點(diǎn)時總共消耗的HCl的物質(zhì)的量為：0.03mol+0.05mol=0.08mol，
所以a點(diǎn)消耗鹽酸的體積為：$\frac{0.08mol}{1mol/L}$=0.08L=80mL，
故答案為：80．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及原理為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握物質(zhì)的量與物質(zhì)的量濃度、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積等之間的關(guān)系，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．