Question

将1.66g碳酸钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水，配成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1mo1?L^-1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO₂的体积（标准状况）关系如图所示．
请回答下列问题：
（1）OA段是盐酸与Na₂CO₃和NaOH发生的反应，反应后溶液中的溶质有

 

（填化学式）．
（2）当到达B点时，产生CO₂的体积为

 

 mL（标准状况）．
（3）计算原混合物中Na₂CO₃的质量分数．（写出必要计算过程，结果保留3位有效数字）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,离子方程式的有关计算

专题：

分析：向碳酸钠和氢氧化钠的混合液中滴加盐酸，开始发生反应NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，然后发生反应：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，由图可知，即OA段发生反应为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，AB段发生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，
（1）根据分析可知，OA段发生反应为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，据此判断反应后溶液中溶质组成；
（2）AB段发生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，根据图象判断消耗盐酸溶液体积，然后根据n=cV计算出氯化氢的物质的量，再计算出反应生成二氧化碳的物质的量，最后根据V=nV_m计算出标况下二氧化碳体积；
（3）根据碳原子守恒计算出碳酸钠的物质的量，再根据m=nM计算出碳酸钠的质量，最后计算出混合液中碳酸钠的质量分数．

解答： 解：向碳酸钠和氢氧化钠的混合液中滴加盐酸，开始发生反应NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，然后发生反应：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，由图可知，即OA段发生反应为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，AB段发生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，
（1）OA段发生反应为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，则反应后溶质为：NaCl、NaHCO₃，
故答案为：NaCl、NaHCO₃；
（2）AB段发生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，AB段消耗盐酸体积为：35mL-25mL=10mL=0.01L，消耗氯化氢的物质的量为：1mol/L×0.01L=0.01mol，根据反应可知生成二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=n（HCl）=0.01mol，标况下0.01mol二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.01mol=0.224L=224mL，
故答案为：224；
（3）根据C原子守恒可知原混合物中碳酸钠的物质的量为0.01mol，碳酸钠的质量为：106g/mol×0.01mol=1.06g，
原混合物中碳酸钠的质量分数为：ω（Na₂CO₃）=

1.06g

1.66g

×100%≈63.9%，
答：原混合物中Na₂CO₃的质量分数为63.9%．

点评：本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，根据图象曲线变化明确发生反应实质为解答关键，注意掌握质量守恒在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．