Question

碳酸氢铵和氢氧化钠固体混合物共热时可能发生如下反应：
Ⅰ．NH₄HCO₃+2NaOH

△   .

Na₂CO₃+NH₃↑+2H₂O
Ⅱ．NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O
取碳酸氢铵和氢氧化钠固体混合物共0.6mol，在密闭容器中加热到200℃，充分反应后，排出气体，冷却后称量，剩余固体的质量为xg．
（1）若碳酸氢铵和氢氧化钠固体按反应Ⅰ恰好完全反应，则x=

 

g；
（2）若以ymol表示混合物中氢氧化钠的物质的量，通过计算确定x随y变化的数学表达式．

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,铵盐

专题：计算题,氮族元素

分析：（1）若按NH₄HCO₃+2NaOH

△   .

Na₂CO₃+NH₃↑+2H₂O恰好完全反应，则NH₄HCO₃与NaOH的物质的量之比为1：2，剩余固体为碳酸钠，根据方程式计算碳酸钠的物质的量，再根据m=nM计算；
（2）当0＜y≤0.4时，NaOH的物质的量不足或适量，残余固体只能是碳酸钠，根据氢氧化钠的计算碳酸钠的质量；
当0.4＜y＜0.6时，氢氧化钠过量，剩余固体为碳酸钠和氢氧化钠，根据碳酸根离子守恒计算碳酸钠的质量，再根据碳酸氢铵和氢氧化钠之间的关系式计算剩余氢氧化钠的质量．

解答： 解：（1）若碳酸氢铵和氢氧化钠固体按反应Ⅰ恰好完全反应，则n（NH₄HCO₃）：n（NaOH）=1：2，碳酸氢铵和氢氧化钠固体混合物共0.6mol，则n（NaOH）=

2

3

×0.6mol=0.4mol，根据钠原子守恒得n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH）=0.2mol，m（（Na₂CO₃）=0.2mol×106g/mol=21.2g，
故答案为：21.2g；
（2）当0＜y≤0.4时，NaOH的物质的量不足或适量，残余固体只能是Na₂CO₃，根据钠原子守恒得n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH）=0.5y，x=m（（Na₂CO₃）=0.5ymol×106g/mol=53yg；
当0.4＜y＜0.6时，氢氧化钠过量，剩余固体为碳酸钠和氢氧化钠，根据碳酸根离子守恒得n（Na₂CO₃）=n（NH₄HCO₃）=（0.6-y）mol，m（（Na₂CO₃）=（0.6-y）mol×106g/mol=（63.6-106y）g，
剩余n（NaOH）=ymol-2（0.6-y） mol=（1.2+3y）mol，则剩余m（NaOH）=（1.2+3y）mol×40g/mol=（48-120y）g，x=（63.6-106y）g+（48-120y）g=（15.6+14y）g，
故答案为：当0＜y≤0.4时，x=53y；
当0.4＜y＜0.6时，x=（15.6+14y）．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算、有关范围讨论的计算，题目难度中等，注意根据关系式或原子守恒进行的有关混合物的计算，本题中（2）为难点和易错点，解题关键在于正确选择讨论范围．