Question

NaHCO₃潮湿的空气中会缓慢分解，Na₂CO₃+会吸收空气中的水分：
Na₂CO₃+nH₂O=Na₂CO₃?nH₂O（n为平均值，n≤10）．取没有妥善保管的NaHCO₃样品8.98g，
溶于水制成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的CO₂的体积（标准状况）
如下表．（溶于水的CO₂不计）

盐酸的体积（mL）	4	8	15	20	50	120	150
生成CO2的体积（mL）	0	0	112	224	896	2240	2240

求：（1）稀盐酸的物质的量浓度
（2）样品中的成分及成分的物质的量．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：溶液中加入盐酸8mL时没有气体产生，发生Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，加入120mL盐酸与150mL盐酸产生的二氧化碳体积相等，说明碳酸氢钠完全反应，加入15mL～20mL盐酸发生：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，5mL盐酸生成二氧化碳为224mL-112mL=112mL，故将CO₃^2-转变为HCO₃^-消耗盐酸的体积为15mL-5mL=10mL，
（1）根据加入15mL～20mL盐酸生成二氧化碳计算5mL盐酸中HCl的物质的量，再根据c=

n

V

来计算稀盐酸的浓度；
（2）CO₃^2-转变为HCO₃^-消耗盐酸的体积为15mL-5mL=10mL，据此计算碳酸钠的物质的量，最终生成二氧化碳围殴2240mL，根据碳原子守恒计算碳酸氢钠的物质的量，根据m=nM计算碳酸氢钠、碳酸钠的质量，进而计算结晶水的质量，计算碳酸钠晶体中n的值，确定碳酸钠晶体的化学式．

解答： 解：（1）15mL～20mL盐酸发生：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳体积为：224mL-112mL═112mL，二氧化碳物质的量=

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol
设HCl的物质的量为n，则：
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
        1         1
        n       0.005mol
解得n=0.005mol，
则稀盐酸的浓度为

0.005mol

0.005L

=1.0mol/L，
答：稀盐酸的物质的量浓度为1.0mol/L；
（2）将CO₃^2-转变为HCO₃^-消耗盐酸的体积为15mL-5mL=10mL，则溶液中n（NaHCO₃）=1mol/L×0.01L=0.01mol，
最终生成二氧化碳的物质的量=

2.24L

22.4L/mol

mol=0.1mol，根据C原子守恒n（NaHCO₃）=0.1mol-0.01mol=0.09mol，
m（NaHCO₃）=0.09mol×84g/mol=7.56g，
m（Na₂CO₃）=0.01mol×106g/mol=1.06g，
故n（H₂O）=8.98g-7.56g-1.06g=0.36g，则n（H₂O）=

0.36g

18g/mol

=0.02mol，
则n=

0.02mol

0.01mol

=2，
即样品中含有0.09molNaHCO₃，0.01molNa₂CO₃?2H₂O，
答：样品中含有0.09molNaHCO₃，0.01molNa₂CO₃?2H₂O．

点评：本题考查混合物计算、化学方程式计算等，侧重考查学生对实验数据的分析处理，根据气体体积与盐酸体积定比关系，关键是确定将CO₃^2-转变为HCO₃^-消耗HCl的物质的量，再结合原子守恒解答，难度较大．