Question

【题目】有一种白色粉末是无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，称取4.42g灼烧至恒重，把放出的气体通入足量澄清石灰水中，生成2.00g沉淀，灼烧后的残渣能与30mL盐酸恰好完全反应．试求：
（1）该白色粉末灼烧后产生气体在标准状况下的体积？
（2）原混合物中各物质的质量．
（3）所用盐酸的物质的量浓度．

Answer 1

【答案】
（1）解：2.00g碳酸钙的物质的量为 =0.02mol，

根据碳元素守恒可知，n（CO2）=n（CaCO3）=0.02mol，

故生成二氧化碳的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L，

答：该白色粉末灼烧后产生气体在标准状况下的体积为0.448L

（2）解：加热无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，

发生反应：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，

由方程式可知，n（NaHCO3）=2n（CO2）=0.02mol×2=0.04mol，

故碳酸氢钠的质量为0.04mol×84g/mol=3.36g，

故碳酸钠的质量为4.42g﹣3.36g=1.06g，

答：原混合物中碳酸氢钠的质量为3.36g，碳酸钠的质量为1.06g

（3）解：原混合物中n（NaHCO3）=0.04mol，

n（Na2CO3）= =0.01mol，

灼烧后的残渣为碳酸钠，能与30mL盐酸恰好完全反应生成NaCl，

根据钠离子守恒n（NaCl）=2n（Na2CO3）+n（NaHCO3），

根据氯离子守恒有n（HCl）=n（NaCl），

故n（HCl）=n（NaCl）=2n（Na2CO3）+n（NaHCO3）=0.01mol×2+0.04mol=0.06mol，

故盐酸的物质的量浓度为 =2mol/L，

答：盐酸的物质的量浓度为2mol/L

【解析】（1）加热无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，发生反应：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成2.00g碳酸钙，根据n= 计算碳酸钙的物质的量，利用碳元素守恒计算二氧化碳的物质的量，根据V=nVm计算生成的二氧化碳的体积；（2）根据方程式计算原混合物中碳酸氢钠的物质的量，根据m=nM计算碳酸氢钠的质量，进而计算碳酸钠的质量；（3）灼烧后的残渣为碳酸钠，能与30mL盐酸恰好完全反应生成NaCl，根据钠离子守恒n（NaCl）=2n（Na2CO3）+n（NaHCO3），根据氯离子守恒有n（HCl）=n（NaCl），再根据V= 计算需要盐酸的体积．