题目内容

【题目】为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸60.0mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解)如下表:

实验序号

I

II

III

IV

盐酸体积(mL)

60.0

60.0

60.0

60.0

样品质量(g)

2.96

3.70

5.18

6.66

CO2体积(mL)

672

840

896

672

(1)样品中物质的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=___。

(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=___。

【答案】1:2 1.25mol/L

【解析】

(1)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着样品质量增加,生成二氧化碳的体积逐渐增大,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量,Na2CO3和NaHCO3的完全反应,列式计算;

(2)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅳ中盐酸不足,Na2CO3优先反应生成NaHCO3,列式计算。

(1)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着样品质量增加,生成二氧化碳的体积逐渐增大,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量,Na2CO3和NaHCO3的完全反应,设出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,则①106x+84y=2.96、②x+y= =0.03mol,联立①②解得:x=0.02mol、y=0.01mol,所以样品中物质的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=0.01mol:0.02mol =1:2;

(2)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅳ中盐酸不足,Na2CO3优先反应生成NaHCO3,设6.66g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2x、x,则106×2x+84x=6.66,解得:x=0.0225mol,即6.66g样品中含有0.045mol碳酸钠、0.0225mol碳酸氢钠,将样品加入盐酸中,先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,0.045mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045mol,碳酸钠完全反应后发生再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,生成标准状况下672mL二氧化碳消耗HCl的物质的量为:n(HCl)=n(CO2)==0.03mol。所以60mL盐酸中含有HCl的物质的量为:0.045mol+0.03mol=0.075mol,该盐酸的物质的量浓度为:c(HCl)==1.25mol/L。

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