题目内容

5.m1gNaOH和NaHCO3的固体混合物在300℃下加热充分反应,排出产生的气体,得到固体m2g.设$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}$=a,下列说法正确的是(  )
A.$\frac{53}{84}$<a<$\frac{53}{62}$
B.a=$\frac{53}{65}$时,m2中固体为Na2CO3和NaOH
C.a=$\frac{53}{75}$时,m2中固体为Na2CO3
D.若m1=58.4,m2=56.6,则m1中NaHCO3为0.1mol

分析 A.若只有NaHCO3时,加热后剩余固体质量最小,若只有NaOH时,剩余固体质量最大,据此讨论计算a的取值范围;
B.先发生反应为:NaHCO3+NaOH=Na2CO3 +H2O,当二者恰好反应时,a=$\frac{106}{84+40}$=$\frac{53}{62}$,据此判断剩余固体组成;
C.根据B中的分析计算判断;
D.计算出a,结合B的分析判断反应后产物,然后设出二者物质的量列式计算.

解答 解:A.若只有NaHCO3时,加热后剩余固体质量最小,由2 NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑,可知a>$\frac{106}{168}$=$\frac{53}{84}$,若只有NaOH时,剩余固体质量最大,则a<1,故$\frac{53}{84}$<a<1,故A错误;
B.先发生反应为:NaHCO3+NaOH=Na2CO3 +H2O,当二者恰好反应时,则a=$\frac{106}{84+40}$=$\frac{53}{62}$,当a=$\frac{53}{65}$<$\frac{53}{62}$,说明发生上述反应完毕后碳酸氢钠有剩余,碳酸氢钠分解,剩余固体的成分为Na2CO3,故B错误;
C.a=$\frac{53}{75}$<$\frac{53}{62}$,说明NaHCO3+NaOH=Na2CO3 +H2O反应完毕后碳酸氢钠有剩余,碳酸氢钠分解,剩余固体的成分为Na2CO3,故C正确;
D.若m1=58.4,m2=56.6,则a=$\frac{56.6}{58.4}$>$\frac{53}{62}$,说明反应后NaOH过量,发生反应为NaHCO3+NaOH=Na2CO3 +H2O,加热恰好固体质量差为生成水的物质的量,则n(H2O)=$\frac{58.4g-56.6g}{18g/mol}$=0.1mol,结合反应可知,原混合物中碳酸氢钠的物质的量为0.1mol,即m1中NaHCO3为0.1mol,故D正确;
故选CD.

点评 本题考查混合物反应的计算,题目难度较大,侧重考查学生分析思维能力的考查,注意极限法、分段法的应用,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

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