题目内容

某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:

项目

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

盐酸溶液的体积/mL

30

30

30

30

样品/g

3.32

4.15

5.81

7.47

二氧化碳的体积/mL

672

840

896

672

(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比,可以推测用2.49g样品进行同样的实验时,产生CO2多少毫升(标准状况)。

(2)另取3.32g天然样品于300℃加热分解至完全(300℃时Na2CO3不分解),产生CO2 112mL(标准状况)和水0.45g,计算并确定该天然碱的化学式。

(3)已知Na2CO3和HCI(aq)的反应分下列两步进行:

Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

NaHCO3+HCL NaCl+CO2↑+H2O

由上表中第Ⅳ组数据求所用的HCI(aq)的浓度。

(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式,讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积VmL与样品质量Wg之间的关系式。

 

答案:
解析:

(1)由图表知I组数据中样品含量不足,所以有3.32:672=2.49:V(CO2),V(CO2)=504mL。

(2)由题意可知,天然碱含NaHCO3、Na2CO3,

n(NaHC)=2n()=2×mol=0.01mol,

n()=mol-0.01mol=0.02mol

n()=mol=0.02mol

∴  天然碱组成NaHCO3·2Na2CO3·2H2O

(3)30mLHCl(aq)中所含HCl物质的量

n(HCl)=mol×2+mol=0.075mol

c(HCl)=mol•L -1=2.5mol•L-1

(4)和30mL HCl(aq)完全反应的样品的质量:×332g=4.98g

样品中和盐酸反应完全生成NaH时(没有放出时),样品的质量×332g=12.45g

0<W≤4.98,  V(CO2)=202.4W mL 或 V()=×3×22400 mL

4.98<W<12.45,  V(CO2)=(1680-134.94W) mL或V()=[0.075-×2]×22400mL

12.45≤W,  V(CO2)=0

 


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