题目内容

20．某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等），则下列分析推理中不正确的是（　　）
50mL盐酸50mL盐酸50mL盐酸
m（混合物）9.2g15.7g27.6g
V（CO2）（标准状况）2.24L3.36L3.36L
A．15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应
B．NaHCO3占混合物的物质的量分数为50%
C．盐酸的物质的量浓度为3.0 mol/L
D．加入混合物9.2 g时盐酸过量

分析 盐酸同量，由于第二组实验所得气体多于第一组实验，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，第二组与第三组所得气体相等，说明第二组盐酸完全反应，生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×9.2g=13.8g＜15.7g，故第二组固体混合物有剩余；
第一组实验中混合物完全反应，盐酸过量，发生反应H++HCO3-═CO2↑+H2O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，设9.2 g混合物中NaHCO3、KHCO3的物质的量分别为xmol和ymol，根据碳元素守恒可知n（CO2）=n（NaHCO3）+n（KHCO3），再利用混合物质量列方程计算x、y的值，进而计算混合物中NaHCO3的质量分数；
第二组实验中盐不足，混合物有剩余，第二组实验中发生反应H++HCO3-═CO2↑+H2O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO2），据此计算盐酸的物质的量浓度．

解答 解：A．盐酸同量，由于第二组实验所得气体多于第一组实验，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，第二组与第三组所得气体相等，说明第二组盐酸完全反应，生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$×9.2g=13.8g＜15.7g，故第二组固体混合物有剩余，故A错误；
B．D．第一组实验中混合物完全反应，盐酸过量，发生反应H++HCO3-═CO2↑+H2O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
设9.2 g混合物中NaHCO3、KHCO3的物质的量分别为xmol和ymol，根据碳元素守恒可知：x+y=0.1mol，
混合物质量为9.2g，所以84x+100y=9.2g，联立方程解得：x=0.05 mol，y=0.05 mol，则混合物中碳酸氢钠的物质的量分数为：$\frac{0.05mol}{0.05mol+0.05mol}$×100%=50%，故B正确；
C．第二组实验中盐不足，混合物有剩余，第二组实验中发生反应H++HCO3-═CO2↑+H2O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO2）=0.15mol，盐酸的物质的量浓度为$\frac{0.15mol}{0.05L}$=3mol/L，故C正确；
D．盐酸同量，由于第二组实验所得气体多于第一组实验，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，故D正确；
故选A．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，关键是比较三组数据，根据二氧化碳的体积变化与固体质量判断是否完全反应，侧重学生对数据的分析处理能力、思维能力考查．

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填写下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
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