Question

【題目】為確定Na2CO3和NaHCO3混合物樣品的組成，稱取四份該樣品溶于水后分別逐滴加入相同濃度鹽酸30.0 mL，充分反應，產生CO2的體積(已折算成標準狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解)如下表：

(1)樣品中物質的量之比n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=_________。

(2)鹽酸的物質的量濃度c(HCl)=______________。

Answer 1

【答案】 2：1或2 2.50mol/L

【解析】（1）對比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，隨著樣品質量增加，生成二氧化碳的體積逐漸增大，說明Ⅰ、Ⅱ中鹽酸過量，Na2CO3和NaHCO3完全反應，設出Ⅰ中碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質的量，然后根據總質量、生成二氧化碳的量列式計算；

（2）根據實驗Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中鹽酸不足，碳酸鈉優先反應生成碳酸氫鈉，然后碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，根據（1）的計算結果計算出碳酸鈉的物質的量，再根據反應計算出HCl的物質的量，最后計算出該鹽酸的濃度。

（1）結合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，隨著樣品質量增加，生成二氧化碳的體積逐漸增大，說明Ⅰ、Ⅱ中鹽酸過量，Na2CO3和NaHCO3完全反應，設出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物質的量分別為xmol、ymol，則①106x+84y=2.96、②x+y=0.672÷22.4=0.03，聯立①②解得：x=0.02、y=0.01，所以樣品中物質的量之比n（Na2CO3）：n（NaHCO3）=0.02mol：0.01mol=2：1；

（2）根據實驗Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中鹽酸不足，Na2CO3優先反應生成NaHCO3，設6.66g樣品中含有碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質的量分別為2zmol、zmol，則106×2z+84z=6.66，解得：z=0.0225，即6.66g樣品中含有0.045mol碳酸鈉、0.0225mol碳酸氫鈉。將樣品加入鹽酸中，先發生反應HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，0.045mol碳酸鈉完全反應消耗HCl的物質的量為0.045mol，碳酸鈉完全反應后發生再發生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，生成標準狀況下0.672L二氧化碳消耗HCl的物質的量為：n（HCl）=n（CO2）=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，所以30mL鹽酸中含有HCl的物質的量為：0.045mol+0.03mol=0.075mol，該鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）=0.075mol÷0.03L=2.50mol/L。