Question

在5.68g CaCO₃和MgCO₃组成的混合物中加入足量的稀盐酸，产生的全部气体刚好与500ml浓度为0.2mol?L^-1的NaOH溶液完全反应，把所得溶液在较低温度下蒸发至干，可得不含结晶水的5.92g固体．原混合物中各物质的质量分别是多少克？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：先根据n=cV计算出氢氧化钠的物质的量，然后根据方程式分别判断生成碳酸钠、碳酸氢钠的质量，从而判断5.92g固体的组成；
根据钠原子守恒、碳酸钠、碳酸钠的质量列式计算出二者的物质的量；
根据C原子守恒、碳酸钙、碳酸镁的总质量列式计算出二者的物质的量，从而计算出原混合物中碳酸钙、碳酸镁的质量．

解答： 解：氢氧化钠的质量为40g/mol×0.2mol/L×0.5L=4g，
设氢氧化钠全部转化成碳酸钠时所得碳酸钠的质量为x，
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
80         106
4g          x
x=

106×4g

80

=5.3g＜5.92g，
设氢氧化钠全部转化成碳酸氢钠时所得碳酸氢钠的质量为y，
NaOH+CO₂=NaHCO₃
40       84
4g       y
y=

84×4g

40

=8.4g＞5.92g，
说明5.92g固体中既有Na₂CO₃，又有NaHCO₃，
设碳酸钠的物质的量为xmol、碳酸氢钠的物质的量为ymol，则：
2x+y=0.2mol/L×0.5L，
106x+84y=5.92g，
解得：x=0.04、y=0.02，
根据C原子守恒，原混合物固体中CaCO₃和MgCO₃的物质的量之和为0.04mol+0.02mol=0.06mol，
设CaCO₃的物质的量为m、MgCO₃的物质的量为n，
则：m+n=0.06，
100m+84n=5.68，
解得：n=0.02、m=0.04，
即：混合物中含有0.04mol碳酸钙、0.02mol碳酸镁，
原混合物中含有碳酸钙的质量为100g/mol×0.04mol=4g，含有碳酸镁的质量为84g/mol×0.02mol=1.68g，
答：原混合物中含有4g碳酸钙、1.68g碳酸镁．

点评：本题主要考查有关化学方程式的计算，题目难度较大，计算过程较复杂，解答本题的关键是先判断出生成物组成，然后利用数据间的关系计算出要求的量，试题充分考查了学生的分析、理解能力．