Question

配制250mL 1.0mol/L 的Na₂CO₃溶液，需称取Na₂CO₃固体多少克？取配制好的溶液25mL，往其中逐滴滴加1.0mol/L的H₂SO₄溶液15mL，求生成的气体在标准状况下的体积是多少升？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,物质的量浓度的相关计算

专题：计算题

分析：根据n=cV计算n（Na₂CO₃），再根据m=nM计算需要Na₂CO₃的质量；
向碳酸钠溶液中逐滴滴加H₂SO₄溶液，首先发生反应CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，CO₃^2-完全转化为HCO₃^-后，硫酸有剩余发生反应HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，据此计算生成二氧化碳体积．

解答： 解：n（Na₂CO₃）=0.25L×1.0mol/L=0.25mol，故m（Na₂CO₃）=nM=0.25mol×106g/mol=26.5g；
溶液25mL该碳酸钠溶液中n′（Na₂CO₃）=0.25mol×

25mL

250mL

=0.025mol，15mL 1.0mol/L的H₂SO₄溶液中n（H₂SO₄）=0.015L×1mol/L=0.015mol，故n（H⁺）=0.03mol，则：
       CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-
0.025mol 0.025mol  0.025mol
CO₃^2-完全转化为HCO₃^-后，消耗H⁺为0.025mol，剩余H⁺为0.03mol-0.025mol=0.005mol，则：
    HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，
0.005mol 0.005mol 
H⁺不足，碳酸氢根不能完全反应，根据剩余H⁺计算生成CO₂，由方程式可知生成n（CO₂）=0.005mol，故生成二氧化碳的体积=0.005mol×22.4L/mol=0.112L，
答：需称取Na₂CO₃固体26.5克；生成的气体在标准状况下的体积是0.112L．

点评：本题考查物质的量计算、根据方程式进行的计算，涉及过量计算，关键清楚碳酸钠与硫酸的反应是分步进行，难度不大．