Question

10．某学生用NaHCO₃和KHCO₃组成的某混合物进行实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等），下列分析推理不正确的是（　　）

	50ml盐酸	50ml盐酸	50ml盐酸
m（混合物）	9.2g	15.7g	27.6g
O2（标况）	2.24L	3.36L	3.36L

• A． 15.7g混合物恰好与盐酸完全反应
• B． 盐酸的物质的量浓度为3.0mol•L^-1
• C． 加入混合物9.2g时盐酸过量
• D． 根据表中数据能计算出混合物中NaHCO₃的质量分数

Answer 1

分析 盐酸同量，由于第二组实验所得气体多于第一组实验，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，第二组与第三组所得气体相等，说明第二组盐酸完全反应，生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量为$\frac{3.36L}{2.24L}$×9.2g=13.8g＜15.7g，故第二组固体混合物有剩余；
第二组实验中盐不足，混合物有剩余，第二组实验中发生反应H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂），据此计算盐酸的物质的量浓度；
第一组实验中混合物完全反应，盐酸过量，发生反应H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，设9.2 g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物质的量分别为xmol和ymol，根据碳元素守恒可知n（CO₂）=n（NaHCO₃）+n（KHCO₃），再利用混合物质量列方程计算x、y的值，进而计算混合物中NaHCO₃的质量分数．

解答 解：A．盐酸同量，由于第二组实验所得气体多于第一组实验，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，第二组与第三组所得气体相等，说明第二组盐酸完全反应，生成3.36L二氧化碳需要混合物的质量为$\frac{3.36L}{2.24L}$×9.2g=13.8g＜15.7g，故第二组固体混合物有剩余，故A错误；
B．第二组实验中盐不足，混合物有剩余，第二组实验中发生反应H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由方程式可知n（HCl）=n（CO₂）=0.15mol，盐酸的物质的量浓度为$\frac{0.15mol}{0.05L}$=3mol/L，故B正确；
C．盐酸同量，由于第二组实验所得气体多于第一组实验，说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，故C正确；
D．第一组实验中混合物完全反应，盐酸过量，发生反应H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳的物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
设9.2 g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物质的量分别为xmol和ymol，根据碳元素守恒可知：x+y=0.1mol，
混合物质量为9.2g，所以84x+100y=9.2g，联立方程解得x=0.05 mol，y=0.05 mol，能计算NaHCO₃的质量分数，故D正确，
故选：A．

点评 本题考查混合物的计算，关键是比较三组数据，根据二氧化碳的体积变化与固体质量判断是否完全反应，题目难度中等，侧重学生对数据的分析处理能力、思维能力考查．