Question

2．将一定量的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物27.4g，跟含溶质0.4mol的盐酸恰好反应，生成二氧化碳气体．
（已知碳酸氢钠和盐酸反应的方程式如下：NaHCO₃+HCl→NaCl+CO₂↑+H₂O ）
（1）写出碳酸钠与盐酸反应的化学方程式
（2）求原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量各多少克？
（3）求生成的二氧化碳气体在标准状况下的体积．

Answer 1

分析 （1）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水；
（2）设出混合物中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量，然后分别根据总质量、消耗氯化氢的物质的量列式计算；
（3）根据碳原子守恒计算出生成二氧化碳的物质的量，然后根据V=nVm计算出生成二氧化碳的体积．

解答 解：（1）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl→2NaCl+CO₂↑+H₂O，
答：碳酸钠与盐酸反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl→2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（2）设原混合物中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为x、y，
则$\left\{\begin{array}{l}{106x+84y=27.4}\\{2x+y=0.4}\end{array}\right.$，
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1mol}\\{0.2mol}\end{array}\right.$，
原混合物中含有碳酸钠的质量为：106g/mol×0.1mol=10.6g，含有碳酸氢钠的质量为：84g/mol×0.02mol=16.8g，
答：原混合物中含有碳酸Na₂CO₃的质量为10.6g，NaHCO₃为16.8g；  
（3）碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳气体，根据C原子守恒可知生成二氧化碳的物质的量为：0.1mol+0.2mol=0.3mol，
标准状况下0.3mol二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.3mol=6.72L，
答：生成二氧化碳在标准状况下的体积为6.72L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握守恒法在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．