题目内容
(7分)某天然碱可以看作是CO2和NaOH反应后的产物组成的一种物质。为了测定该物质的成分,进行如下实验:
(1) 称取3.32 g天然碱样品,加入30 mL过量稀盐酸,产生672 mLCO2气体(标准状况)。
(2) 另称取3.32 g天然碱样品,在300 ℃下加热至分解完全,产生CO2 112 mL(标准状况)和0.45 g水。
试通过计算,确定天然碱的化学式。
已知CO2和NaOH反应的产物可能有Na2CO3、NaHCO3或二者的混合物。题中两次实验产生CO2的体积关系,可以推知天然碱中含有Na2CO3和NaHCO3成分。(1分)
根据反应:2NaHCO3
Na2CO3+H2O↑+CO2↑
样品中:2NaHCO3
Na2CO3+H2O↑+CO2↑
n(H2O)=0.5×0.01mol×18g/mol=0.09g (2分)
则样品中:n(NaHCO3)=
-0.01mol=0.02mol (2分)
结晶水:n(H2O)=![]()
所以,天然碱的化学式为:2Na2CO3?NaHCO3?2H2O。(1分)
某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | |
| 盐酸液的体积(mL) | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 样品(g) | 3.32 | 4.15 | 5.81 | 7.47 |
| 二氧化碳的体积(mL) | 672 | 840 | 896 | 672 |
(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49g样品进行同样的实验时,产生CO2_________mL(标准状况)。
(2)另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时NaCO3不分解),产生CO2112mL(标准状况)和水0.45g,计算并确定该天然碱的化学式。
(3)已知Na2CO3和HCL(aq)的反应分下列两步进行:
Na2CO3+HCL→NaCL+NaHCO3
Na2CO3+HCL→NaCL+CO2↑+H2O
(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式,讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V(mL)与样品质量W(g)之间的关系式。