Question

在35.8 g含有Na₂CO₃和NaHCO₃的溶液中加入700 mL 1 mol·L^-1的盐酸，反应完全后，可以生成8.96 L CO₂(标准状况）。问：

（1）其中哪一种反应物过量？

（2）原溶液中Na₂CO₃有多少克？

（3）若在上述溶液中加入450 mL 1 mol·L^-1的盐酸，反应完全后，在标准状况下可生成CO₂多少升？

Answer 1

（1）盐酸过量  （2）10.6 g  (3)7.84 L

解析：(1)本题已知两种反应物的量，其中一种反应物属于混合物，可采用极端假设法判断谁过量；（2）可根据碳酸盐质量守恒和碳的物质的量守恒列出方程组求得两种碳酸盐的量；（3）根据Na₂CO₃先于NaHCO₃跟盐酸反应的规律求得CO₂的体积。

解：（1）若35.8 g全部为Na₂CO₃，则需HCl 2×35.8 g/106 g·mol^-1=0.68 mol；若35.8 g全部为NaHCO₃，则需HCl 35.8 g/84 g·mol^-1=0.43 mol。均小于0.700 mL×1 mol·L^-1=0.700 mol，所以盐酸过量。

（2）设Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量分别为x、，y，则106 g·mol^-1x+84 g·mol^-1y=35.8 g，x+y=8.96 L/22.4 L·mol^-1，解得x=0.100 mol，y=0.300 mol，Na₂CO₃的质量为：0.100 mol×106 g·mol^-1=10.6 g。

（3）Na₂CO₃先与盐酸反应，消耗HCl 0.100 mol，生成NaHCO₃ 0.100 mol;则0.450 L×1 mol·L^-1-0.100 mol=0.350 mol HCl跟(0.300+0.100) mol NaHCO₃反应，只能生成CO₂ 0.350 mol×22.4 L·mol^-1=7.84 L。