Question

4．有一種白色粉末是無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，稱取0.442g灼燒至恒重，把放出的氣體通入足量澄清石灰水中，生成0.200g沉淀，灼燒后的殘渣能與30mL鹽酸恰好完全反應(yīng)得到氯化鈉溶液．試求：（計算要求有必要的過程，否則不給分）
（1）寫出碳酸氫鈉受熱分解的方程式：
（2）求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量
（3）所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析 （1）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式；
（2）灼燒時固體質(zhì)量減少，減少的質(zhì)量相當(dāng)于碳酸質(zhì)量，將放出的氣體通入足量澄清石灰水中，生成沉淀為CaCO₃，n（CaCO₃）=$\frac{0.200g}{100g/mol}$=0.002mol，根據(jù)C原子守恒及方程式計算n（NaHCO₃），根據(jù)m=nM計算碳酸氫鈉質(zhì)量，從而得到碳酸鈉離子；
（3）灼燒時固體質(zhì)量減少，減少的質(zhì)量相當(dāng)于碳酸質(zhì)量，根據(jù)C原子守恒計算碳酸質(zhì)量，剩余質(zhì)量相當(dāng)于灼燒后碳酸鈉質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈉和稀鹽酸之間的關(guān)系式計算c（HCl）．

解答 解：（1）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件書寫方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，答：碳酸氫鈉分解反應(yīng)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）灼燒時固體質(zhì)量減少，減少的質(zhì)量相當(dāng)于碳酸質(zhì)量，將放出的氣體通入足量澄清石灰水中，生成沉淀為CaCO₃，n（CaCO₃）=$\frac{0.200g}{100g/mol}$=0.002mol，根據(jù)C原子守恒及方程式得n（CaCO₃）=n（CO₂）=$\frac{1}{2}$n（NaHCO₃）=0.002mol，則n（NaHCO₃）=0.004mol，根據(jù)m（NaHCO₃）=nM=0.004mol×84g/mol=0.336g，碳酸鈉質(zhì)量=0.442g-0.336g=0.106g，
答：混合物中碳酸鈉的質(zhì)量是0.106g；
（3）灼燒時固體質(zhì)量減少，減少的質(zhì)量相當(dāng)于碳酸質(zhì)量，根據(jù)C原子守恒計算n（CaCO₃）=n（CO₂）=n（H₂CO₃）=0.002mol，則灼燒固體減少的質(zhì)量=0.002mol×62g/mol=0.124g，剩余質(zhì)量就是灼燒后碳酸鈉質(zhì)量=0.442g-0.124g=0.318g，根據(jù)碳酸鈉和稀鹽酸之間的關(guān)系式n（HCl）=2n（Na₂CO₃）=$\frac{0.318g}{106g/mol}$×2=0.006mol，c（HCl）=$\frac{0.006mol}{0.03L}$=0.2mol/L，
答：鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L．

點評 本題考查混合物的有關(guān)計算，為高頻考點，明確發(fā)生的反應(yīng)及各個物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意原子守恒的靈活運用，題目難度不大．