Question

8．碳在一定量空气中燃烧，生成混合气体标准状况下为6.72L，总质量为10.8g．则生成的气体可能含CO，CO₂．
求：
（1）混合气体中各气体的物质的量是多少？
（2）将混合气体通入2L 0.1mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应（忽略体积变化），生成碳酸钠和碳酸氢钠，请问溶液中两物质的物质的量浓度为多少？

Answer 1

分析 （1）碳在一定的空气中燃烧生成的混合气体为CO、CO₂；设CO、CO₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者体积及质量列方程计算各自物质的量；
（2）氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，设生成Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量分别为amol、bmol，根据C元素守恒、钠离子守恒列方程计算解答．

解答 解：（1）碳在一定的空气中燃烧生成的混合气体为CO、CO₂，设CO、CO₂的物质的量分别为xmol、ymol，
根据二者体积及质量列方程，则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=\frac{6.72}{22.4}}\\{28x+44y=10.8}\end{array}\right.$，
解得：x=0.15、y=0.15，
答：混合气体为CO、CO₂，混合气体中CO为0.15mol，CO₂为0.15mol；
（2）氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，设生成Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量分别为x、y，根据C元素守恒、钠离子守恒列方程，
则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.15}\\{2a+b=2×0.1}\end{array}\right.$，
解得：x=0.05mol，y═0.1mol，
则c（Na₂CO₃）=$\frac{0.05mol}{2L}$=0.025mol/L
c（NaHCO₃）=$\frac{0.1mol}{2L}$=0.05mol/L，
答：溶液中碳酸钠为0.025mol/L，碳酸氢钠为0.05mol/L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质未见的关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．