Question

3．将m₁ g的氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物在300℃条件下充分加热，排出分解产生的气体，得到固体的质量为m₂ g，设$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}$=a，下列有关说法正确的是（　　）

• A． a的取值范围是$\frac{53}{84}$＜a＜$\frac{53}{62}$
• B． a=$\frac{53}{65}$，固体成分为碳酸钠和氢氧化钠
• C． a=$\frac{53}{75}$时，固体成分为碳酸钠
• D． 加热过程中产生二氧化碳的物质的量总是小于水的物质的量

Answer 1

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：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃ +H₂O，当二者恰好反应时，则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．根据NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃ +H₂O、2 NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑进行判断．

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：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．先发生反应：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃ +H₂O，而后可能发生：2 NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，由方程式可知产生二氧化碳的物质的量总是小于水的物质的量，故D正确，
故选CD．

点评 本题考查混合物计算，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，难度较大．