Question

取质量为14.8g的Na₂CO₃和NaHCO₃的固体混合物，与100mL 2.50mol?L^-1的盐酸恰好完全反应不再放出气体．
（1）求原混合物中Na₂CO₃的质量分数．
（2）若100mL2.50mol?L^-1的盐酸是用标签如图所示的浓盐酸制得，则需该浓盐酸的体积是多少？
（3）若取等质量的原混合物配成溶液，逐滴滴入90mL 2.50mol?L^-1的盐酸，并不断搅拌，求生成的气体在标准状况下的体积．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）设出碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量，根据混合物质量、生成消耗氯化氢的物质的量计算出碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量，再计算出混合物中碳酸钠的质量分数；
（2）先根据c=

1000ρw

M

计算出浓盐酸的物质的量浓度，然后根据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算出需要浓盐酸的体积；
（3）100mL 2.50mol?L^-1的盐酸恰好完全反应，90mL盐酸不足，碳酸钠先参与反应生成碳酸氢钠，根据氯化氢的物质的量、碳酸钠转化成碳酸氢钠消耗的物质的量计算出与碳酸氢钠反应的氯化氢的物质的量，再根据反应计算出生成的二氧化碳的体积．

解答： 解：（1）设混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量分别为x、y，
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
  1     1
  y     y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
1       2
x       2x
则：106x+84y=14.8g
2x+y=0.100L×2.50mol?L^-1=0.250mol，
解得：x=0.100mol，y=0.0500mol，
ω（Na₂CO₃）=

106g/mol×0.100mol

14.8g

×100%≈71.6%，
答：原混合物中Na₂CO₃的质量分数为71.6%；
（2）该浓盐酸的物质的量浓度为：c（HCl）=

1000×1.18×36.6

36.5

mol/L=11.8mol/L，
溶液在稀释过程中溶质的物质的量不变，则需要浓盐酸的体积为：V[HCl（aq）]=

2.50mol/L×0.1L

11.8mol/L

≈0.0212L=21.2mL，
答：需该浓盐酸的体积是21.2mL；
（3）由于恰好完全反应需100mL 2.50mol?L^-1的盐酸，故加90mL时，盐酸不足，碳酸钠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，
90mL 2.50mol?L^-1的盐酸中含有氯化氢的物质的量为：2.5mol/L×0.09L=0.225mol，
  Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl 　
   1     1
0.100mol 0.1000mol，
则与碳酸氢钠反应的HCl的物质的量为：0.225mol-0.100mol=0.125mol，
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
       1mol         22.4L
       0.125mol      V
V（CO₂）=

22.4L×0.125mol

1mol

=2.8L，
答：生成的气体在标准状况下的体积为2.8L．

点评：本题考查了有关混合物的计算，题目难度中等，明确碳酸钠、碳酸氢钠与氯化氢反应的方程式是解题关键，注意掌握有关混合物的计算方法，能够根据溶液的密度、质量分数计算出溶质的物质的量浓度．