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60.0mL，充分反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	I	II	III	IV
鹽酸體積(mL)	60.0	60.0	60.0	60.0
樣品質(zhì)量(g)	2.96	3.70	5.18	6.66
CO2體積(mL)	672	840	896	672

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

（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度c(HCl)=___。

Answer 1

【答案】1：2 1.25mol/L

【解析】

（1）結(jié)合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，隨著樣品質(zhì)量增加，生成二氧化碳的體積逐漸增大，說(shuō)明Ⅰ、Ⅱ中鹽酸過(guò)量，Na2CO3和NaHCO3的完全反應(yīng)，列式計(jì)算；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中鹽酸不足，Na2CO3優(yōu)先反應(yīng)生成NaHCO3，列式計(jì)算。

（1）結(jié)合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，隨著樣品質(zhì)量增加，生成二氧化碳的體積逐漸增大，說(shuō)明Ⅰ、Ⅱ中鹽酸過(guò)量，Na2CO3和NaHCO3的完全反應(yīng)，設(shè)出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量分別為x、y，則①106x+84y=2.96、②x+y= =0.03mol，聯(lián)立①②解得：x=0.02mol、y=0.01mol，所以樣品中物質(zhì)的量之比n（NaHCO3）：n（Na2CO3）=0.01mol：0.02mol =1：2；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中鹽酸不足，Na2CO3優(yōu)先反應(yīng)生成NaHCO3，設(shè)6.66g樣品中含有碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量分別為2x、x，則106×2x+84x=6.66，解得：x=0.0225mol，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(fā)生反應(yīng)HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，0.045mol碳酸鈉完全反應(yīng)消耗HCl的物質(zhì)的量為0.045mol，碳酸鈉完全反應(yīng)后發(fā)生再發(fā)生反應(yīng)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下672mL二氧化碳消耗HCl的物質(zhì)的量為：n(HCl)=n(CO2)==0.03mol。所以60mL鹽酸中含有HCl的物質(zhì)的量為：0.045mol+0.03mol=0.075mol，該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為：c(HCl)==1.25mol/L。