Question

13．实验室有密度为1.8g/m³、质量分数为98%的“化学纯”硫酸．
（1）取该浓硫酸1L加蒸馏水稀释至18L，稀释后硫酸的物质的量浓度为1mol/L
（2）现有Na₂CO₃、NaHCO₃组成的混合物，加热到质量不再减少为止，放出标准状况下气体2.24L，取稀释后硫酸200mL恰好与剩余的残渣完全反应，又放出标准状况下气体AL，试计算
①原混合物的质量27.4g
②原混合物Na₂CO₃与NaHCO₃物质的量之比1：2
③A=4.48L．

Answer 1

分析 （1）根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算出该浓硫酸的浓度，然后根据稀释过程中硫酸的物质的量不变计算出稀释后硫酸的浓度；
（2）①根据反应2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O及二氧化碳的量可计算出混合物中碳酸钠的物质的量，再根据钠离子守恒可计算出碳酸钠的物质的量，最后根据m=nM计算出混合物的总质量；
②根据①的计算可得出原混合物Na₂CO₃与NaHCO₃物质的量之比；
③根据②可知残渣中碳酸钠的物质的量，然后根据碳原子守恒可二氧化碳的物质的量，然后根据V=nVm计算出标准状况下二氧化碳的体积．

解答 解：（1）密度为1.8g/m³、质簠分数为98%的“化学纯”硫酸的浓度为：c=$\frac{1000×1.8×98%}{98}$mol/L=18mol/L，取该浓硫酸1L加蒸馏水稀释至18L，稀释过程中硫酸的浓度不变，则稀释后硫酸的物质的量浓度为：$\frac{18mol/L×1L}{18L}$=1mol/L，
故答案为：1mol/L；
（2）①标准状况下2.24L二氧化碳的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根据反应2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O可知原混合物中碳酸氢钠的物质的量为：0.1mol×2=0.2mol，
取稀释后硫酸200mL恰好与剩余的残渣完全反应，反应后溶质为硫酸钠，200mL 1mol/L的硫酸溶液中含有硫酸的物质的量为：1mol/L×0.2L=0.2mol，则反应后生成硫酸钠的物质的量为0.2mol，根据钠离子守恒可知残渣中含有碳酸钠的物质的量为0.2mol，则原混合物中含有碳酸钠的物质的量为：0.2mol-0.1mol=0.1mol，
所以原混合物的质量为：106g/mol×0.1mol+84g/mol×0.2mol=27.4g，
故答案为：27.4g；
②原混合物Na₂CO₃与NaHCO₃物质的量之比为：0.1mol：0.2mol=1：2，
故答案为：1：2；
③残渣中含有碳酸钠的物质的量为0.2mol，根据碳原子守恒可知生成二氧化碳的物质的量为0.2mol，则生成标准状况下二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.2mol=4.48L，
故答案为：4.48L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确反应实质为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．