Question

现有Na₂CO₃、NaHCO₃和NaCl组成的混合物共4.97g，加热到质量不再改变时，称得剩余固体质量为4.35g，在剩余固体中加入100mL盐酸，产生CO₂的体积在标准状况下是672mL，过量的HCl用0.2mol/L的NaOH100mL恰好完全中和，求：
（1）原混合物中NaHCO₃的质量
（2）加入盐酸的物质的量浓度
（3）最后溶液中Na⁺的物质的量浓度．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：（1）固体质量减少的部分为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳和水的质量，利用差量法计算出原混合物中碳酸氢钠的质量；
（2）根据标况下二氧化碳的体积计算出二氧化碳的物质的量，再根据碳酸钠与盐酸的反应关系式计算出消耗氯化氢的物质的量，加入的盐酸中氯化氢总物质的量为生成二氧化碳消耗+氢氧化钠消耗，再根据c=

n

V

计算出加入盐酸的物质的量浓度；
（3）根据碳酸氢钠的质量计算出其物质的量，再计算出碳酸氢钠分解生成的碳酸钠的物质的量，根据二氧化碳的物质的量计算出消耗碳酸钠的物质的量，从而得出原混合物中碳酸钠固体的质量，再根据总质量计算出氯化钠的质量，最后根据钠离子守恒计算出钠离子的物质的量浓度．

解答： 解：（1）2NaHCO₃═Na₂CO₃+CO₂+H₂O  质量变化
        168g       106g            62g
      m（NaHCO₃）                4.97g-4.35g=0.62g
原混合物中碳酸氢钠的质量为：m（NaHCO₃）=

0.62g×168g

62g

=1.68g，
答：原混合物中碳酸氢钠的质量为1.68g；
（2）标况下672mL二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
碳酸钠与盐酸反应的关系式为：Na₂CO₃～2HCl，则生成0.03mol二氧化碳消耗氯化氢的物质的量为：0.03mol×2=0.06mol，
过量的HCl用0.2mol/L的NaOH100mL恰好完全中和，则过量的氯化氢的物质的量为：n（HCl）=n（NaOH）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
则100mL该盐酸中含有氯化氢的物质的量为：0.06mol+0.02mol=0.08mol，
该盐酸的物质的量浓度为：c（HCl）=

0.08mol

0.1L

=0.8mol/L，
答：加入盐酸的物质的量浓度为0.8mol/L；
（3）原混合物中碳酸氢钠的物质的量为：n（NaCl）=

1.68g

84g/mol

=0.02mol，0.02mol碳酸氢钠加热分解生成0.01mol碳酸钠，
根据碳原子守恒，加热后的固体加入足量稀盐酸后生成二氧化碳的物质的量为0.03mol，则与盐酸反应的碳酸钠的物质的量为0.03mol，
所以原混合物中碳酸钠的物质的量为：n（Na₂CO₃）=0.03mol-0.01mol=0.02mol，
原混合物中氯化钠的物质的量为：n（NaCl）=

4.97g-1.68g-106g/mol×0.02mol

58.5g/mol

=0.02mol，
中和盐酸使用氢氧化钠的物质的量为：n（NaOH）=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
所以最后溶液中Na⁺的物质的量浓度为：c（Na⁺）=

0.02mol+0.02mol×2+0.02mol+0.02mol

0.2L

=0.5mol/L，
答：最后溶液中Na⁺的物质的量浓度为0.5mol/L．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算、物质的量浓度的计算，题目难度中等，注意掌握物质的量浓度的概念及表达式，明确反应原理为解答关键，注意差量法、质量守恒在化学计算中的应用方法．