题目内容

某天然碱(纯净物)可看做由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体积(标准状况)如下表:

                      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________mL(标准状况)。

(2)另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时Na2CO3不分解),产生CO2112mL(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HCl(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组数据可以确定所用的HCl(aq)的浓度为________mol/L

(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V(mL)与样品质量W(g)之间的关系式。

 

答案:
解析:

(1)504

(2)由题意可知,天然碱含NaHCO3、Na2CO3

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

2mol                  22.4L    18g

x                     0.112L    y

x=0.01mol   y=0.09g

n(Na2CO3)=

n(H2O)=

=0.02(mol)

∴ 天然碱组成:2Na2CO3×NaHCO3×2H2O

(3)2.5

(4)0<W£4.98  V(CO2)=202.4W(mL)

4.98£W£12.45   V(CO2)=1680-134.9W(mL)

具体解答过程如下:

(1)3.32︰672=2.49︰V(CO2)       V(CO2)=504(mL)

(3)30mL  HCl(aq)中所含HCl物质的量:

n(HCl)=

´2+=0.075(mol)   

   C(HCl)=

=2.5mol/L

(4)和30mL  HCl(aq)完全反应的样品的质量:

´332=4.98(g)

当W£4.98时,V(CO2)=

´3´22400=202.4W(mL)。

样品中Na2CO3和盐酸反应完全生成NaHCO3时(没有CO2放出时,)样品的质量:

´332=12.45(g)

当4.98<W<12.45时,盐酸首先和Na2CO3反应生成NaHCO3,剩余的盐酸再和NaHCO3反应放出CO2气体,

即V(CO2)=

(0.075-´2 )´22400=1680-134.9W(mL)。

 


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