Question

1．某天然堿的化學(xué)組成為aNa₂CO₃•bNaHCO₃•cH₂O（a、b、c為正整數(shù)），為確定該天然堿的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．準(zhǔn)確稱(chēng)m g樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率．固體殘留率=$\frac{固態(tài)樣品的剩余質(zhì)量}{固體樣品的起始質(zhì)量}$×100%它隨溫度的變化如圖所示，樣品在100℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水，300℃時(shí)NaHCO₃已分解完全，Na₂CO₃的分解溫度為1800℃）．

（1）加熱過(guò)程中，保持100℃足夠長(zhǎng)時(shí)間，而不持續(xù)升溫的原因是確保晶體中的結(jié)晶水失去完全，同時(shí)防止稍稍升溫引起NaHCO₃分解．
（2）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算該天然堿中a：b：c=1：1：2（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．
（3）另取0.1130g樣品配成溶液，逐滴加入5.00mL的HCl溶液，生成CO₂ 5.60mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則c（HCl）=0.1500mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）碳酸氫鈉受熱易分解，保持100℃，使結(jié)晶水失去，而不引起NaHCO₃分解；
（2）假設(shè)固體為100g，根據(jù)固體殘留率求出水的質(zhì)量、碳酸氫鈉的質(zhì)量和碳酸鈉的質(zhì)量，再分別求出物質(zhì)的量，根據(jù)物質(zhì)的量之比計(jì)算a、b、c；
（3）根據(jù)aNa₂CO₃•bNaHCO₃•cH₂O與HCl反應(yīng)中物質(zhì)的量的關(guān)系計(jì)算．

解答 解：（1）已知在100℃時(shí)，晶體失去結(jié)晶水，而不引起NaHCO₃分解，所以加熱過(guò)程中，保持100℃足夠長(zhǎng)時(shí)間，確保晶體中的結(jié)晶水失去完全，同時(shí)防止稍稍升溫引起NaHCO₃分解；
故答案為：確保晶體中的結(jié)晶水失去完全，同時(shí)防止稍稍升溫引起NaHCO₃分解；
（2）假設(shè)固體為100g，則水的物質(zhì)的量為$\frac{100-84.10}{18}$mol，
100℃---300℃固體減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，2NaHCO₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂+H₂O，則NaHCO₃的物質(zhì)的量為（$\frac{84.10-70.35}{62}$×2）mol，
最后剩余的固體為原來(lái)的碳酸鈉和碳酸氫鈉分解生成的碳酸鈉，則原來(lái)是碳酸鈉的物質(zhì)的量為（$\frac{70.35}{106}$-$\frac{84.10-70.35}{62}$）mol，
則a：b：c=（$\frac{70.35}{106}$-$\frac{84.10-70.35}{62}$）：（$\frac{84.10-70.35}{62}$×2）：$\frac{100-84.10}{18}$=1：1：2；
故答案為：1：1：2；
（3）由以上分析可知，該物質(zhì)的化學(xué)式為Na₂CO₃•NaHCO₃•2H₂O，則其物質(zhì)的量為$\frac{0.113g}{226g/mol}$=0.0005mol，n（CO₂）=$\frac{0.0056L}{22.4L/mol}$=0.00025mol，
Na₂CO₃ +HCl=NaHCO₃ +NaCl
0.0005mol    0.0005mol
NaHCO₃ +HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O
        0.00025mol       0.00025mol
則c（HCl）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.0005mol+0.00025mol}{0.005L}$=0.1500 mol/L，
故答案為：0.1500．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉、有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，注意根據(jù)圖象分析固體的成分．