Question

将Na₂CO₃和NaHCO₃固体混合物29.6g溶于水，加入1.00mol/L 盐酸600ml，反应完全后可以生成6.72LCO_2（（标况下）．已知盐酸过量，求
（1）原固体混合物中Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量各为多少？
（2）若在上述原溶液中加入1.00mol/L 盐酸400ml，反应完全后，在标准状况下可生成CO₂的体积？
（3）若加热此固体混合物，使其充分反应，混合物质量会减轻多少？

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，然后根据总质量、生成二氧化碳的量列式计算出Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量；
（2）先发生反应Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，Na₂CO₃完全转化NaHCO₃，再发生NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，据此进行计算；
（3）根据差量法计算出充分加热后混合物减轻的质量．

解答： 解：（1）标况下6.72L二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量；
设Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量分别为xmol和ymol，
106x+84y=29.6 …①
x+y=0.3      …②
联解①、②得：x=0.2mol、y=0.1mol，
所以原混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量分别为0.2mol和0.1mol，
答：原混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量分别为0.2mol和0.1mol；
（2）400mL 1.00mol/L的盐酸中含有氯化氢的物质的量为：n（HCl）=0.40L×1mol/L=0.4mol，则：
   Na₂CO₃ +HCl=NaHCO₃ +NaCl
 0.2mol  0.2mol  0.2mol
Na₂CO₃完全转化NaHCO₃后，剩余HCl为0.4mol-0.2mol=0.2mol，溶液中NaHCO₃总共为：0.1mol+0.2mol=0.3mol，
再发生反应NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，0.3molNaHCO₃完全反应需要0.3molHCl，大于0.2mol，NaHCO₃有剩余，
故生成二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=n_剩余（HCl）=0.2mol，
标况下0.2mol二氧化碳的体积为：V（CO₂）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
答：完全反应后生成二氧化碳的体积为4.48L；
（3）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑△m（固体质量减轻）
     2mol                     62g
    0.1mol△m
所以充分加热此混合物固体质量减轻为：△m=

62g×0.1mol

2mol

=3.1g，
答：充分加热此混合物固体质量减轻3.1g．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，注意掌握碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质，（2）中明确碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应时的先后顺序为解答关键，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学计算能力．