Question

9．向100mL某M（OH）₂澄清溶液中加入过量的NaHCO₃溶液，生成了MCO₃沉淀，过滤后将沉淀置于足量盐酸中，在标准状况下收集到4.48L气体．将滤液加水稀释至250mL，取出25mL恰好与20mL盐酸完全反应，在标准状况下收集到1.12L气体．
（1）M（OH）₂澄清溶液与NaHCO₃溶液反应的离子方程式为：M²⁺+2OH^?+2HCO₃^-═MCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O．
（2）要计算金属M的相对原子质量，还必须提供下列哪些数据B
A．NaHCO₃的物质的量浓度（设为3.5mol•L^-1）
B．MCO₃的质量（设为39.4g）
C．与MCO₃反应的盐酸的物质的量浓度（设为1mol•L^-1）
D．题设条件充足，不需要补充数据
（3）试计算 
①金属M的相对原子质量
②加入的NaHCO₃溶液中所含的NaHCO₃的质量．

Answer 1

分析 （1）M（OH）₂澄清溶液与过量NaHCO₃溶液反应生成MCO₃沉淀、碳酸钠和水，据此写出反应的离子方程式
（2）计算金属M的原子量，只需知道M的质量和物质的量即可，物质的量可以由题中MCO₃与盐酸反应生成的二氧化碳的量计算；
（3）①根据关系式计算出生成沉淀的物质的量，再根据MCO₃的质量（设为39.4g）及M=$\frac{m}{n}$计算出沉淀的摩尔质量，最后得出金属M的相对原子质量；
②要计算总的NaHCO₃，可以根据在反应中所有的HCO₃^-最终全部转化为二氧化碳气体来计算，最后生成的CO₂的物质的量与原溶液中的碳酸氢钠的物质的量相等，最后根据m=nM计算出碳酸氢钠的质量．

解答 解：（1）M（OH）₂澄清溶液与过量NaHCO₃溶液反应生成MCO₃、碳酸钠和水，反应的离子方程式为：M²⁺+2OH^?+2HCO₃^-═MCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O，
故答案为：M²⁺+2OH^?+2HCO₃^-═MCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O；
（2）计算金属M的原子量，只需知道M的质量和物质的量即可，物质的量可以由题中MCO₃与盐酸的反应中计算出，因此只需中知道B项：M的碳酸盐的质量即可，
故答案为：B；
（3）①设MCO₃的物质的量为x，则
MCO₃ ～CO₂，
1mol  22.4L
x     4.48L
则：x=$\frac{1mol×4.48L}{22.4L}$=0.2mol，
根据B选项中给出MCO₃质量为39.4g，则MCO₃的摩尔质量为：$\frac{39.4g}{0.2mol}$=197g/mol，则MCO₃的相对分子质量为197，
所以M的原子量为：197-60=137，
答：金属M的相对原子质量为197；
②反应中所有的HCO₃^-最终全部转化为二氧化碳气体，即：最后生成的CO₂的物质的量与原溶液中的碳酸氢钠的物质的量相等，
根据题意，生成总的二氧化碳的体积为：4.48L+1.12L×$\frac{250mL}{25mL}$=15.68L，其物质的量为：$\frac{15.68L}{22.4L/mol}$=0.7mol，
根据碳原子守恒，则原碳酸氢钠溶液中含有碳酸氢钠的物质的量为0.7mol，质量为：84g/mol×0.7mol=58.8g，
答：加入的NaHCO₃溶液中所含的NaHCO₃的质量为58.8g．

点评 本题考查了数据缺省型的化学计算，题目难度中等，明确发生反应实质为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．