Question

9．将一定量的NaHCO₃和Na₂CO₃的混合物放在密闭的容器中加热，充分反应后，测得容器中CO₂的体积为4.48L（标准状况）．将反应后的固体与200ml某浓度的盐酸恰好完全反应，转化为8.96LCO₂．试回答：（注2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O）
（1）盐酸的物质的量浓度为多少？4mol/L
（2）原混合物中NaHCO₃质量为33.6g；Na₂CO₃的质量为21.2g．

Answer 1

分析 固体加热时发生2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，由充分反应生成的气体可计算原混合物中NaHCO₃质量，反应后的固体中只有Na₂CO₃，利用Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O中生成的气体的体积来计算HCl的物质的量及碳酸钠的质量．

解答 解：（1）设碳酸钠与盐酸恰好完全反应时HCl的物质的量为x，碳酸钠的质量为y，则
生成的二氧化碳的物质的量为 $\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
  106           2                 1
   y             x                0.4
$\frac{106}{y}=\frac{2}{x}=\frac{1}{0.4}$，解得x=0.8mol，y=42.4g，盐酸的物质的量浓度为 $\frac{0.8mol}{0.2L}$=4mol/L．
答：盐酸的物质的量浓度为4mol/L．
（2）加热固体生成的二氧化碳的物质的量为 $\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，其质量为0.2mol×44g/mol=8.8g，
设碳酸氢钠的质量为z，生成的碳酸钠的质量为m，则
2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
 168                      106   44
  z                          m    8.8
$\frac{168}{Z}=\frac{106}{m}=\frac{44}{8.8}$，解得z=33.6g，m=21.2g，
则原混合物中的Na₂CO₃的质量为42.4g-21.2g=21.2g，
答：原混合物中NaHCO₃的质量为33.6g，Na₂CO₃的质量为21.2g．

点评 本题考查学生利用化学反应方程式的计算，明确发生的化学反应是解答的关键，并注意反应后的固体碳酸钠是由生成的碳酸钠和原来的碳酸钠组成即可解答．