Question

16．取含杂质的Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物进行下面实验，杂质不溶于水，不与酸反应，受热也不分解．
实验1：取16.8g样品加入250mL1.00mol•L^-1过量盐酸充分反应，生成标准状况下3.36LCO₂气体．
实验2：另取16.8g样品充分灼烧，冷却干燥后称得固体质量为13.7g．
（1）样品中Na₂CO₃与NaHCO₃的物质的量之比1：2．
（2）实验1反应结束后混合溶液中氯化钠的物质的量浓度为0.8mol•L^-1（忽略溶液体积变化）．
（3）实验2，若将灼烧产生的气体通过浓硫酸干燥，可收集到标准状况下的CO₂气体1.12L．

Answer 1

分析 设16.8g碳酸钠样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为x、y，实验1中生成标准状况下3.36LCO₂气体，根据C原子守恒可知碳酸钠、碳酸氢钠的总物质的量为：①x+y=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol；
实验2另取16.8g样品充分灼烧，冷却干燥后称得固体质量为13.7g，则固体减少的质量为：16.8g-13.7g=3.1g，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑  固体质量减少
2mol                  22.4L      62g
 y                            3.1g
y=$\frac{3.1g×2mol}{62g}$=0.1mol，结合①可知16.8g样品中含有碳酸钠的物质的量为：0.15mol-0.1mol=0.05mol，据此进行计算．

解答 解：设16.8g碳酸钠样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为x、y，
实验1取16.8g样品加入250mL1.00mol•L^-1过量盐酸充分反应，生成标准状况下3.36LCO₂气体，根据C原子守恒可知碳酸钠、碳酸氢钠的总物质的量为：①x+y=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol；
实验2另取16.8g样品充分灼烧，冷却干燥后称得固体质量为13.7g，则固体减少的质量为：16.8g-13.7g=3.1g，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑  固体质量减少
2mol                  22.4L      62g
 y                            3.1g
y=$\frac{3.1g×2mol}{62g}$=0.1mol，结合①可知16.8g样品中含有碳酸钠的物质的量为：0.15mol-0.1mol=0.05mol，
（1）样品中Na₂CO₃与NaHCO₃的物质的量之比为：0.05mol：0.1mol=1：2，
故答案为：1：2；
（2）根据钠离子守恒，实验1反应结束后混合溶液中氯化钠的物质的量为：0.05mol×2+0.1mol=0.2mol，则氯化钠的浓度为：$\frac{0.2mol}{0.25L}$=0.8mol/L，
故答案为：0.8mol/L；
（3）实验2若将灼烧产生的气体通过浓硫酸干燥，根据分析可知，0.1mol碳酸氢钠加热分解可获得0.05mol二氧化碳，标准状况下0.05mol二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.05mol=1.12L，
故答案为：1.12．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握差量法在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．