Question

3．将27.4g Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物平均分成等量的两份，一份溶于水后加入足量某浓度的盐酸恰好完全反应，收集到CO₂气体V L，消耗盐酸100mL．另一份直接加热至恒重，生成CO₂气体1.12L（所有气体体积均在标准状况下测定）．试计算：
（1）原混合固体中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量之比：n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=1：2；
（2）盐酸的物质的量浓度c（HCl）=2mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）混合物直接加热时只有NaHCO₃分解，发生反应2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，根据方程式知，n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2×$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.1mol，m（NaHCO₃）=0.1mol×84g/mol=8.4g，则m（Na₂CO₃）=$\frac{27.4g}{2}$-8.4g=5.3g，n（Na₂CO₃）=$\frac{5.3g}{106g/mol}$=0.05mol；
（2）据此计算二氧化碳体积；反应后溶液中的溶质为NaCl，根据Cl原子守恒计算HCl的物质的量浓度．

解答 解：（1）混合物直接加热时只有NaHCO₃分解，发生反应2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，根据方程式知，n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2×$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.1mol，m（NaHCO₃）=0.1mol×84g/mol=8.4g，则m（Na₂CO₃）=$\frac{27.4g}{2}$-8.4g=5.3g，n（Na₂CO₃）=$\frac{5.3g}{106g/mol}$=0.05mol，
所以n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=0.05mol：0.1mol=1：2，
故答案为：1：2；
（2）反应后溶液中的溶质为NaCl，根据Na原子守恒得n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃）=0.1mol+0.1mol=0.2mol，根据Cl原子守恒得n（HCl）=n（NaCl）=0.2mol，则c（HCl）=$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，
故答案为：2．

点评 本题考查混合物反应的有关计算，题目难度中等，侧重考查学生的分析、计算能力，利用原子守恒进行计算，明确发生反应的实质为解答关键．