Question

5．现有等物质的量的NaHCO₃和KHCO₃的混合物a g与100mL盐酸反应．题中涉及的气体体积均以标准状况计，填空时可以用带字母的公式表示．
（1）该混合物中NaHCO₃与KHCO₃的质量比为21：25．
（2）如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸的物质的量为$\frac{a}{92}$mol．
（3）如盐酸过量，生成CO₂体积为$\frac{22.4a}{92}$L．
（4）若NaHCO₃和KHCO₃不是以等物质的量混合，则ag固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成CO₂的体积（V）范围是$\frac{22.4a}{100}$L＜V（CO₂）＜$\frac{22.4a}{84}$L．

Answer 1

分析 （1）根据m=nM计算；
（2）计算出NaHCO₃和KHCO₃的物质的量，根据反应HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O计算盐酸的物质的量；
（3）碳酸氢盐与盐酸按1：1反应，盐酸过量，碳酸氢盐完全反应，根据碳元素守恒计算二氧化碳的体积；
（4）假定碳酸氢盐全是NaHCO₃，或者全是KHCO₃，根据碳元素守恒计算生成二氧化碳的物质的量，实际体积介于两种情况之间．

解答 解：（1）等物质的量的NaHCO₃和KHCO₃质量比为84g/mol：100g/mol=21：25，故答案为：21：25；
（2）n（NaHCO₃）=n（KHCO₃）=$\frac{ag}{84g/mol+100g/mol}$=$\frac{a}{184}$mol，混合物中n（HCO₃^-）=2×$\frac{a}{184}$mol=$\frac{a}{92}$mol，由HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，可知n（HCl）=n（H⁺）=n（HCO₃^-）=$\frac{a}{92}$mol，
故答案为：$\frac{a}{92}$mol；
（3）盐酸过量，NaHCO₃和KHCO₃组成的混合物完全反应，根据碳元素守恒可知，n（CO₂）=n（NaHCO₃）+（KHCO₃）=$\frac{a}{92}$mol，所以标准状况下生成CO₂的体积为=$\frac{a}{92}$mol×22.4L/mol=$\frac{22.4a}{92}$L，
故答案为：$\frac{22.4a}{92}$；
（4）假定碳酸氢盐全是NaHCO₃，则n（NaHCO₃）=$\frac{ag}{84g/mol}$=$\frac{a}{84}$mol，NaHCO₃完全反应，根据碳元素守恒，可知生成二氧化碳n（CO₂）=n（NaHCO₃）=$\frac{a}{84}$mol，则V（CO₂）=$\frac{22.4a}{84}$L，
假定碳酸氢盐全是KHCO₃，则n（KHCO₃）=$\frac{ag}{100g/mol}$=$\frac{a}{100}$mol，KHCO₃完全反应，根据碳元素守恒，可知生成二氧化碳n（CO₂）=n（KHCO₃）=$\frac{a}{100}$mol，则V（CO₂）=$\frac{22.4a}{100}$L，
故标况下$\frac{22.4a}{100}$L＜V（CO₂）＜$\frac{22.4a}{84}$L，
故答案为：$\frac{22.4a}{100}$L＜V（CO₂）＜$\frac{22.4a}{84}$L．

点评 本题考查混合物的计算，属于字母型计算，注意守恒思想与端值法在解题中应用，试题难度适中，培养了学生分析计算能力．