Question

14．倍半碳酸钠（Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O），是常见的典型天然碱矿物，有时专称它为天然碱，又叫做碱石，取22.6g倍半碳酸钠分为质量相等的两份，第一份加热至质量不再变化为止，残留固体质量为xg；第二份溶于水配成100mL溶液，然后逐滴滴入稀硫酸直至没有气体放出为止，用去稀硫酸体积25.0mL．求：
（1）倍半碳酸钠（Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O）晶体中阴阳离子个数比2：3；
（2）x值7.95（取3位有效数字）；
（3）稀硫酸物质的量浓度3mol/L．

Answer 1

分析 （1）Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量之比为1：1，据此确定阴阳离子数目之比；
（2）加热发生反应：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，最终残留固体为Na₂CO₃，根据钠离子守恒计算最终Na₂CO₃的物质的量，再根据m=nM计算其质量；
（3）另一份与硫酸反应生成Na₂SO₄、二氧化碳与水，根据钠离子守恒2n（Na₂SO₄）=3n（Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O），根据硫酸根守恒可知：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），进而计算硫酸的浓度．

解答 解：（1）Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量之比为1：1，则阴阳离子数目之比为2：3，
故答案为：2：3；
（2）加热发生反应：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，最终残留固体为Na₂CO₃，每一份中Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O的物质的量为$\frac{\frac{22.6g}{2}}{226g/mol}$=0.05mol，根据钠离子守恒最终Na₂CO₃的物质的量为$\frac{0.05mol×3}{2}$=0.075mol，故其质量为0.075mol×106g/mol=7.95g，
故答案为：7.95；
（3）另一份与硫酸反应生成Na₂SO₄、二氧化碳与水，根据钠离子守恒2n（Na₂SO₄）=3n（Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O），则n（Na₂SO₄）=$\frac{3}{2}$×0.05mol=0.075mol，根据硫酸根守恒可知：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=0.075mol，则硫酸的浓度为$\frac{0.075mol}{0.025L}$=3mol/L，
故答案为：3mol/L．

点评 本题考查混合物有关计算，侧重考查学生分析计算能力，注意利用守恒法计算解答．