Question

将5.48g Na₂CO₃和NaHCO₃的固体混合物加热灼烧至恒重，剩余固体物质的质量为4.24g．再称取一定质量的原混合物，加入到100mL x mol/L的盐酸中，恰好完全反应至不再有气体产生时，收集到3.36L（标准状况）CO₂．请计算：
（1）原混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量之比为

 

．
（2）盐酸中HCl的物质的量浓度为

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）加热发生反应：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，残留固体质量4.24g为Na₂CO₃，包括加热分解生成的Na₂CO₃及原混合物中含有的Na₂CO₃，利用差量法计算NaHCO₃的质量，进而计算Na₂CO₃的质量，再根据n=

m

M

计算二者物质的量；
（2）根据n=

V

Vm

计算反应生成的二氧化碳的物质的量，结合（1）中碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量关系，利用碳原子守恒计算Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量，由于恰好反应，最终溶液中溶质为NaCl，根据钠离子守恒n（NaCl）=n（NaHCO₃）+2n（Na₂CO₃），根据氯离子守恒可知n（HCl）=n（NaCl），再根据c=

n

V

计算．

解答： 解：（1）令碳酸氢钠的质量为a，则：
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑  质量减少
168                          62
a                        5.48-4.24g=1.24g
所以，168：62=a：1.24g解得a=3.36g，
故Na₂CO₃的质量=5.48-3.36g=2.12g
故n（NaHCO₃）=

3.36g

84g/mol

=0.04mol，n（Na₂CO₃）=

2.12g

106g/mol

=0.02mol
故原混合物中n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=

3.36g

84g/mol

=0.02mol：0.04mol=1：2，
故答案为：1：2；
（2）二氧化碳的物质的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根据碳原子守恒可知n（NaHCO₃）+n（Na₂CO₃）=0.15mol，由（1）n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=1：2，故n（Na₂CO₃）=0.15mol×

1

3

=0.05mol，n（NaHCO₃）=0.15mo-0.05mol=0.1mol，由于恰好反应，最终溶液中溶质为NaCl，根据钠离子守恒n（NaCl）=n（NaHCO₃）+2n（Na₂CO₃）=0.1mol+0.05mol×2=0.2mol，根据氯离子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=0.2mol，故盐酸溶液的物质的量浓度=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
故答案为：2mol/L．

点评：本题考查混合物的有关计算，清楚发生的反应时解题关键，难度中等，（1）中利用差量法计算，结合计算过程，（2）注意利用守恒思想进行计算．