题目内容

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），下列分析推理不正确的是
50mL盐酸 50mL盐酸 50mL盐酸
m（混合物） 9.2g 15.7g 27.6g
V（CO₂）（标准状况） 2.24L 3.36L 3.36L

A.
盐酸的物质的量浓度为3.0 mol?L^-1
B.
能计算出混合物中NaHCO₃的质量分数
C.
加入混合物9.2 g 时盐酸未反应完
D.
15.7 g 混合物恰好与盐酸完全反应

D
分析：由题意可知：9.2 g混合物与50 mL盐酸反应时盐酸过量，而27.6 g混合物与50 mL盐酸作用时盐酸不足；生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量为 $\text{[math]}$ ×9.2g=13.8g，所以第二组实验中盐不足，混合物有剩余．
A、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 $\text{[math]}$ =0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂），据此计算．
B、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 $\text{[math]}$ =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．
C、由于第二组实验所得气体多于第一组实验，且盐酸同量，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量．
D、生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量，与15.7g比较判断．
解答：由题意可知：9.2 g混合物与50 mL盐酸反应时盐酸过量，而27.6 g混合物与50 mL盐酸作用时盐酸不足；生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量为 $\text{[math]}$ ×9.2g=13.8g，所以第二组实验中盐不足，混合物有剩余．
A、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 $\text{[math]}$ =0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂）=0.15mol，盐酸的物质的量浓度为 $\text{[math]}$ =3mol/L，故A正确；
B、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 $\text{[math]}$ =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，能计算NaHCO₃的质量分数，故B正确；
C、由于第二组实验所得气体多于第一组实验，且盐酸同量，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，故C正确；
D、生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量为 $\text{[math]}$ ×9.2g=13.8g＜15.7克，所以混合物过量，盐酸不足，故D错误．
故选：D．
点评：本题考查化合物的计算，题目难度较大，本题注意比较三组数据，判断反应的程度，为解答该题的关键点，也是易错点．