Question

【題目】有一種白色粉末是無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，稱取4.42g灼燒至恒重，把放出的氣體通入足量澄清石灰水中，生成2.00g沉淀，灼燒后的殘渣能與30mL鹽酸恰好完全反應．試求：
（1）該白色粉末灼燒后產生氣體在標準狀況下的體積？
（2）原混合物中各物質的質量．
（3）所用鹽酸的物質的量濃度．

Answer 1

【答案】
（1）解：2.00g碳酸鈣的物質的量為 =0.02mol，

根據碳元素守恒可知，n（CO2）=n（CaCO3）=0.02mol，

故生成二氧化碳的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L，

答：該白色粉末灼燒后產生氣體在標準狀況下的體積為0.448L

（2）解：加熱無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，

發生反應：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，

由方程式可知，n（NaHCO3）=2n（CO2）=0.02mol×2=0.04mol，

故碳酸氫鈉的質量為0.04mol×84g/mol=3.36g，

故碳酸鈉的質量為4.42g﹣3.36g=1.06g，

答：原混合物中碳酸氫鈉的質量為3.36g，碳酸鈉的質量為1.06g

（3）解：原混合物中n（NaHCO3）=0.04mol，

n（Na2CO3）= =0.01mol，

灼燒后的殘渣為碳酸鈉，能與30mL鹽酸恰好完全反應生成NaCl，

根據鈉離子守恒n（NaCl）=2n（Na2CO3）+n（NaHCO3），

根據氯離子守恒有n（HCl）=n（NaCl），

故n（HCl）=n（NaCl）=2n（Na2CO3）+n（NaHCO3）=0.01mol×2+0.04mol=0.06mol，

故鹽酸的物質的量濃度為 =2mol/L，

答：鹽酸的物質的量濃度為2mol/L

【解析】（1）加熱無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，發生反應：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成2.00g碳酸鈣，根據n= 計算碳酸鈣的物質的量，利用碳元素守恒計算二氧化碳的物質的量，根據V=nVm計算生成的二氧化碳的體積；（2）根據方程式計算原混合物中碳酸氫鈉的物質的量，根據m=nM計算碳酸氫鈉的質量，進而計算碳酸鈉的質量；（3）灼燒后的殘渣為碳酸鈉，能與30mL鹽酸恰好完全反應生成NaCl，根據鈉離子守恒n（NaCl）=2n（Na2CO3）+n（NaHCO3），根據氯離子守恒有n（HCl）=n（NaCl），再根據V= 計算需要鹽酸的體積．