Question

4．将Na₂CO₃•5H₂O与NaHCO₃组成的混合物28g放入坩埚中充分加热至固体质量不变时，将残留固体加入200ml某浓度的盐酸中恰好完全反应，可产生标准状况下的气体3.36L，若将原28g混合物加入足量该浓度的盐酸中，完全反应后产生气体8.8g，求：
（1）混合物中NaHCO₃的质量；
（2）盐酸的物质的量浓度．

Answer 1

分析 （1）加热发生反应：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃•5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+5H₂O，残留固体为碳酸钠，与盐酸反应生成二氧化碳，两过程中二氧化碳物质的量之差为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳，结合方程式计算碳酸氢钠的物质的量，再根据m=nM计算其质量；
（2）残留固体为碳酸钠，与盐酸恰好反应生成二氧化碳，根据碳元素守恒计算n_残留（Na₂CO₃），再根据氯离子、钠离子守恒可知：n（HCl）=n（NaCl）=2n_残留（Na₂CO₃），再根据c=$\frac{n}{V}$计算盐酸物质的量浓度．

解答 解：（1）加热发生反应：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃•5H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+5H₂O，残留固体为碳酸钠，与盐酸反应生成二氧化碳，两过程中二氧化碳物质的量之差为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳，故碳酸氢钠分解生成二氧化碳的物质的量为$\frac{8.8g}{44g/mol}$-$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.05mol，结合方程式可知碳酸氢钠的物质的量为0.05mol×2=0.1mol，故NaHCO₃的质量为0.1mol×84g/mol=8.4g，
答：混合物中碳酸氢钠的质量为8.4g；
（2）残留固体为碳酸钠，与盐酸恰好反应生成二氧化碳，根据碳元素守恒n_残留（Na₂CO₃）=n（CO₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，根据氯离子、钠离子守恒可知：n（HCl）=n（NaCl）=2n_残留（Na₂CO₃）=0.3mol，则盐酸物质的量浓度为$\frac{0.3mol}{0.2L}$=1.5mol/L，
答：盐酸物质的量浓度为1.5mol/L．

点评 本题考查混合物的计算，明确发生的反应即可解答，注意利用守恒思想进行解答，难度中等．