Question

【题目】为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取不同质量样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30 mL，充分反应，产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积)与加入样品的质量关系如图所示(不考虑CO2在水中的溶解、反应)。请计算：

（1）样品中n(Na2CO3) : n(NaHCO3)=____________。

（2）盐酸的物质的量浓度c(HCl)=________mol·L1。

Answer 1

【答案】2:1 2.5

【解析】

(1)根据图像，样品质量为2.96g时，生成气体为672mL(标准状况)，Na2CO3和NaHCO3的完全反应，设2.96g混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y，则①106g/mol×x+84 g/mol×y=2.96g、②x+y==0.03mol，联立①②解得：x=0.02mol、y=0.01mol，所以样品中物质的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.02mol∶0.01mol=2∶1，故答案为：2∶1；

(2)根据图像，样品质量为6.66g生成气体为672mL，盐酸不足，碳酸钠优先反应生成碳酸氢钠，设6.66g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2z、z，则106 g/mol×2z+84 g/mol×z=6.66g，解得：z=0.0225mol，即6.66g样品中含有0.045mol碳酸钠、0.0225mol碳酸氢钠，将样品加入盐酸中，先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，0.045mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045mol，碳酸钠完全反应后再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，生成标准状况下672mL二氧化碳消耗HCl的物质的量为：n(HCl)=n(CO2)==0.03mol，所以30mL盐酸中含有HCl的物质的量为：0.045mol+0.03mol=0.075mol，该盐酸的物质的量浓度为：c(HCl)= =2.5mol/L，故答案为：2.5。