Question

5．将Na₂CO₃10.6g跟 500mL 0.8mol/L的盐酸充分反应．然后将溶液加水稀释至1L，求：
（l）生成二氧化碳的体积（标准状况）；
（2）稀释后溶液中H⁺的物质的量浓度；
（3）稀释后溶液中Cl^-的物质的量浓度．

Answer 1

分析 n（Na₂CO₃）=$\frac{10.6g}{106g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=0.8mol/L×0.5L=0.4mol，根据Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑知，如果0.1mol碳酸钠完全反应生成二氧化碳，需要0.2molHCl＜0.4mol，则稀盐酸过量．
（1）根据C原子守恒计算生成二氧化碳体积；
（2）溶液稀释前后氢离子物质的量不变，根据c=$\frac{n}{V}$计算稀释后氢离子浓度；
（3）溶液稀释前后氯离子物质的量不变，据c=$\frac{n}{V}$计算稀释后Cl^-的物质的量浓度．

解答 解：n（Na₂CO₃）=$\frac{10.6g}{106g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=0.8mol/L×0.5L=0.4mol，根据Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑知，如果0.1mol碳酸钠完全反应生成二氧化碳，需要0.2molHCl＜0.4mol，则稀盐酸过量；
（1）根据C原子守恒得生成V（CO₂）=n（CO₂）V_m=n（Na₂CO₃）V_m=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
答：生成二氧化碳的体积（标准状况）为2.24L；
（2）根据方程式中Na₂CO₃---2HCl知，0.1mol碳酸钠完全反应需要0.2molHCl，则剩余n（H⁺）=0.4mol-0.2mol=0.2mol，溶液稀释前后氢离子物质的量不变，稀释后c（H⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.2mol}{1L}$=0.2mol/L，
答：稀释后氢离子浓度为0.2mol/L；
（3）反应过程中氯离子不参加反应，且溶液稀释前后氯离子物质的量不变，根据Cl原子守恒得n（Cl^-）=n（HCl）=0.4mol，稀释后溶液中c（Cl^-）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，
答：稀释后氯离子浓度为0.4mol/L．

点评 本题考查化学方程式有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，当反应物的物质的量都已知时要进行过量计算，为易错点．