Question

15．取一定量碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物样品，分成两等份，对其中一份样品进行加热完全分解产生CO₂ 112mL，另一份样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入150mL稀盐酸时产生CO₂ 112mL，过量时产生CO₂ 448L（气体体积均为标准状况）
（1）碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量之比1：1．
（2）盐酸物质的量浓度为0.1mol/L．（保留2位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据反应2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O 可计算出混合物中碳酸氢钠的物质的量；另一份中加入过量盐酸生成标准状况下448mL的二氧化碳，根据碳原子守恒可计算出混合物的总物质的量，然后根据碳酸氢钠的物质的量可知碳酸钠的物质的量，从而可计算出碳酸氢钠和碳酸钠的物质的量之比；
（2）向碳酸钠、碳酸氢钠的混合物中加入少量盐酸，碳酸钠优先反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，结合反应方程式计算出150mL稀盐酸中含有氯化氢的物质的量，最高价c=$\frac{n}{V}$计算出该盐酸的浓度．

解答 解：（1）对其中一份样品进行加热完全分解产生CO₂ 112mL，则
2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O 
 2mol                            22.4L
 n（NaHCO₃）              0.112L
 n（NaHCO₃）=$\frac{2mol×0.112L}{22.4L}$=0.01mol，
另一份样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入过量盐酸时产生标准状况下448mLCO₂ ，该二氧化碳的物质的量为：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，根据C原子守恒可知混合物中碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量为0.2mol，则混合物中碳酸钠的物质的量为：0.02mol-0.01mol=0.01mol，
所以混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量之比=0.01mol：0.01mol=1：1，
故答案为：1：1；
（2）先碳酸钠、碳酸氢钠的混合物中加入稀盐酸时，碳酸钠优先反应，根据反应Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl可知，0.01mol碳酸钠完全反应化学HCl的物质的量为0.1mol，然后发生反应：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，生成标准状况下112mL二氧化碳时消耗HCl的物质的量为：n（HCl）=n（CO₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，则150mL该稀盐酸中含有HCl的物质的量为：0.01mol+0.005mol=0.015mol，
所以该稀盐酸的物质的量浓度为：$\frac{0.015mol}{0.15L}$=0.1mol/L，
故答案为：0.1mol/L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的先后顺序为解答关键，注意掌握物质的量与摩尔质量、物质的量浓度之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．