Question

取16.8g碳酸氢钠固体，加热一段时间后，剩余固体的质量为13.7g．把剩余固体加入到100mL 2mol/L的稀硫酸中，充分反应后溶液中H⁺的浓度约为______mol/L．
（在下面空白处写出计算过程）

Answer 1

16.8g碳酸氢钠固体，加热一段时间后，剩余固体的质量为13.7g．n（NaHCO₃）=

16.8g

84g/mol

=0.2mol；依据反应前后质量减小计算：
2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂+H₂O△m
2          1              62g
0.1mol    0.05mol        16.8g-13.7g=3.1g
计算得到固体中含NaHCO₃ 物质的量为0.1mol；Na₂CO₃物质的量为0.05mol；
100mL 2mol/L的稀硫酸中n（H⁺）=0.1L×2mol/L×2=0.4mol；
  HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；  CO₃2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑
  1    1                1    2
0.1mol 0.1mol       0.05mol  0.1mol
所以溶液中剩余氢离子物质的量=0.4mol-0.1mol-0.1mol=0.2mol；
C（H⁺）=

0.2mol

0.1L

=2mol/L
或依据元素守恒得到，最终碳酸氢钠全部和硫酸反应生成Na₂SO₄，硫酸剩余，剩余得到的是硫酸钠和硫酸的混合液，溶液中存在电荷守恒：C（H⁺）+C（Na⁺）=2C（SO₄^2-）+C（OH^-）；酸溶液中氢氧根离子浓度较小忽略不计，得到C（H⁺）+C（Na⁺）=2C（SO₄^2-），其中C（Na⁺）=

0.2mol

0.1L

=2mol/L；C（SO₄^2-）=2mol/L，代入得到C（H⁺）=2mol/L；
故答案为：2