Question

【题目】取一定质量NaHCO3和Na2O的固体混合物溶于适量的水，将所得溶液分成两等份，向其中一份水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，产生的气体体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示；向另一份水溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，得到白色沉淀39.4g。试回答下列问题：

（1）盐酸的物质的量浓度为___________；

（2）固体混合物中NaHCO3与Na2O物质的量之比_______。

Answer 1

【答案】1mol/L 4:1

【解析】

一定质量NaHCO3和Na2O的固体混合物溶于适量的水，发生反应Na2O+H2O＝2NaOH、NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O，将所得溶液分成两等份，向其中一份水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，由图象可知氢氧化钠不足，反应后溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠；向另一份水溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，得到白色沉淀为碳酸钡，根据原子守恒、反应的方程式结合图象数据来计算。

（1）一定质量NaHCO3和Na2O的固体混合物溶于适量的水，发生反应Na2O+H2O＝2NaOH、NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O，将所得溶液分成两等份，向其中一份水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，由图象可知氢氧化钠不足，反应后溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠，先发生Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，后发生NaHCO3+HCl＝CO2↑+NaCl+H2O。由于后一阶段消耗盐酸的体积是第一阶段消耗盐酸体积的2倍，所以碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量相等；向另一份水溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，得到白色沉淀39.4g，沉淀为碳酸钡，其物质的量为39.4g÷197g/mol=0.2mol，由碳元素守恒可知碳酸钠和碳酸氢钠均为0.1mol，这说明反应Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl中消耗的盐酸为0.1mol，则HCl的物质的量浓度为0.1mol÷0.1L＝1mol/L；

（2）由于生成的碳酸钠是0.1mol，根据反应Na2O+H2O＝2NaOH、NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O可知氧化钠是0.05mol，根据碳原子守恒可知碳酸氢钠的物质的量是0.2mol，所以固体混合物中NaHCO3与Na2O物质的量之比4:1。