Question

14．现有碳酸钾和碳酸氢钾的混合物样品，为测记其组成，分别称取三份不同质量的该混合物样品，配成溶液，然后用相同浓度的硫酸进行滴定，已知：CO₃^2-”与H⁺反应生成CO₂，分两步：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O

实验编号	1	1	3
混合物的体积/g	3.76	4.70	8.46
硫酸浓液的体积/mL	50.00	50.00	50.00
生成一氧化碳的物质的量/mol	0.03	0，0375	0.03

下列说法正确的是（　　）

• A． 样品中碳酸钾和碳酸氢钾的物成的量之比为1：2
• B． 样品中碳酸钾和碳酸氢钾的物质的量之比为2：3
• C． 所用硫酸的物质的量浓度为l.5mol•L^-1
• D． 所用嫌酸的物质的量浓度为0.75mol•L^-1

Answer 1

分析 从实验2产生的CO₂比实验1多可知实验1中硫酸过量，K₂CO₃与 KHCO₃全部生成硫酸钾．
设3.76g混合物中含K₂CO₃为xmol，含KHCO₃为ymol，可知138x+100y=3.76，x+y=0.03，解得x=0.02，y=0.01；
从实验3产生的CO₂比实验2少可知实验3中硫酸不足，实验3最后得到的应为K₂SO₄和KHCO₃混合溶液．利用第一步计算结果，
则8.46g混合物中含K₂CO₃：0.02mol×$\frac{8.46g}{3.76g}$=0.045mol，
含KHCO₃：0.045mol÷2=0.0225mol．
可知产物中K⁺：0.045mol×2+0.0225mol=0.1125mol，
其中KHCO₃：0.045mol+0.0225mol-0.03mol=0.0375mol，
K₂SO₄：$\frac{0.1125mol-0.0375mol}{2}$=0.0375mol，根据c=$\frac{n}{V}$，计算硫酸的物质的量浓度，由此分析解答．

解答 解：实验2产生的CO₂比实验1多可知实验1中硫酸过量，K₂CO₃与 KHCO₃全部生成硫酸钾．
设3.76g混合物中含K₂CO₃为xmol，含KHCO₃为ymol，可知138x+100y=3.76，x+y=0.03，解得x=0.02，y=0.01，则 $\frac{n（{K}_{2}C{O}_{3}）}{n（KHC{O}_{3}）}$=$\frac{2}{1}$，
从实验3产生的CO₂比实验2少可知实验3中硫酸不足，实验3最后得到的应为K₂SO₄和KHCO₃混合溶液．利用第一步计算结果，
则8.46g混合物中含K₂CO₃：0.02mol×$\frac{8.46g}{3.76g}$=0.045mol，
含KHCO₃：0.045mol÷2=0.0225mol．
可知产物中K⁺：0.045mol×2+0.0225mol=0.1125mol，
其中KHCO₃：0.045mol+0.0225mol-0.03mol=0.0375mol，
K₂SO₄：$\frac{0.1125mol-0.0375mol}{2}$=0.0375mol，则硫酸的物质的量浓度为：$\frac{0.0375mol}{0.05L}$=0.75mol/L，
样品中碳酸钾和碳酸氢钾的物质的量之比为2：1，
所用硫酸的物质的量浓度为0.75mol/L，只有D正确，
故选D．

点评 本题有关混合物的计算，题目难度比较大，关键难点在于学生对图表数据的分析处理能力较差，应该加强学生的读图识图能力．