题目内容
【题目】为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0 mL，充分反应，产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解)如下表：
实验序号 | I | II | III | IV |
盐酸体积(mL) | 30.0 | 30.0 | 30.0 | 30.0 |
样品质量(g) | 2.96 | 3.70 | 5.18 | 6.66 |
CO2体积(mL) | 672 | 840 | 896 | 672 |
(1)样品中物质的量之比n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=_________。
(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=______________。
【答案】（1）2
（2）2.50mol/L
【解析】
试题分析：（1）结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着样品质量增加，生成二氧化碳的体积逐渐增大，说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量，Na2CO3和NaHCO3的完全反应，设出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y，则①106x+84y=2.96、②x+y=0.672L÷22.4L/mol=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）根据实验Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中盐酸不足，Na2CO3优先反应生成NaHCO3，设6.66g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2x、x，则106×2x+84x=6.66，解得：x=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，碳酸钠完全反应后发生再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，生成标准状况下672L二氧化碳消耗HCl的物质的量为：n(HCl)=n(CO2)=0.672L÷22.4L/mol=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)=0.075mol/0.03L=2.50mol/L。故答案为：2.50mol/L。
