Question

现有某种+1价金属的两种碳酸盐（正盐和酸式盐）组成的混合物6.14g，加水溶解后，向其中滴入一定浓度的稀盐酸，并同时记录放出CO₂的质量和消耗盐酸的体积，试计算：
（1）原混合物中碳元素的质量分数．
（2）原混合物中两种盐的个数比．
（3）所滴加盐酸的质量分数[ρ（盐酸）=1.11g/mL]．
（4）确定此两种盐的化学式．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：假设金属元素的元素符号是M，因为金属元素的化合价是+1，碳酸氢根的化合价是-1，碳酸根的化合价是-2，因此该金属元素的碳酸氢盐和碳酸盐的化学式可以表示为MHCO₃和
M₂CO₃，与稀盐酸反应的化学方程式分别是MHCO₃+HCl═MCl+H₂O+CO₂↑、M₂CO₃+HCl═MHCO₃+MCl，再根据提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答：解：（1）两种盐中的碳元素完全转化到二氧化碳中，2.2g二氧化碳中碳元素的质量为：2.2g×

12

44

×100%=0.6g，
原混合物中碳元素的质量分数为：

0.6g

6.14g

×100%=9.8%，
答：原混合物中碳元素的质量分数为9.8%．
（2）由图中数据可知，碳酸盐和稀盐酸反应生成酸式盐时消耗的盐酸体积是12mL，酸式盐和盐酸反应时消耗的盐酸体积是32mL-12mL=20mL，因为MHCO₃+HCl═MCl+H₂O+CO₂↑、M₂CO₃+HCl═MHCO₃+MCl，如果M₂CO₃的物质的量是12mol，则MHCO₃的物质的量为：20mol-12mol=8mol，
则原混合物中M₂CO₃和MHCO₃的物质的量之比为：12mol：8mol=3：2，
答：原混合物中M₂CO₃和MHCO₃的物质的量之比为3：2．
（3）设20mL盐酸中氯化氢的物质的量为x，
二氧化碳的物质的量为：2.2g÷44g/mol=0.05mol，
MHCO₃+HCl═MCl+H₂O+CO₂↑，
       1           1
       x         0.05mol

1

x

=

1

0.05mol

，
x=0.05mol，
则所滴加盐酸的质量分数为：

36.5g/mol×0.05mol

1.11g/mL×20mL

×100%=8.2%，
答：所滴加盐酸的质量分数为8.2%．
（4）设M的相对原子质量为y，
由MHCO₃+HCl═MCl+H₂O+CO₂↑可知，如果二氧化碳的物质的量是0.05mol，则MHCO₃的物质的量是0.05mol，原混合物中MHCO₃的物质的量为：0.05mol×

2

5

=0.02mol，
M₂CO₃的物质的量为0.02mol×

3

2

=0.03mol，
根据题意有：（2y+60）g/mol×0.03mol+（y+61）×0.02mol=6.14g，
y=39，因此M是钾元素，碳酸钾和碳酸氢钾的化学式分别是K₂CO₃、KHCO₃．

点评：本题主要考查物质的量、识图、运用数学知识进行计算的方面的内容，比较难，要注意领会．