Question

16．已知：NaHCO₃在潮熱空氣中會緩慢分解成Na₂CO₃、H₂O和CO₂．某學生將一瓶在潮熱空氣中久置的NaHCO₃樣品混合均勻后，取質量為4.75g的樣品，加入一定物質的量濃度的鹽酸25.0mL．產生1.12LCO₂氣體（已折算成標準狀況下的體積）．在反應后溶液（已排除CO₂）中，加入20.0mL1.00mol•L^-1NaOH溶液，恰好使溶液呈中性．請計算：
（1）樣品中NaHCO₃的質量分數(shù)44.2%．（準確到小數(shù)點后面一位）
（2）所用鹽酸的物質的量濃度為3.8mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）在潮熱空氣中久置的NaHCO₃樣品為碳酸鈉、碳酸氫鈉的混合物，加入鹽酸，生成碳酸氫鈉和二氧化碳，加入氫氧化鈉生成碳酸鈉和水，根據(jù)質量守恒，4.75g為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，根據(jù)氫氧化鈉和碳酸氫鈉生成碳酸鈉和水，以及生成1.12LCO₂氣體，結合碳原子守恒，計算出樣品中碳酸氫鈉的質量、碳酸氫鈉的質量分數(shù)；
（2）恰好使溶液呈中性，溶液的溶質為NaCl，n（HCl）=n（Na），據(jù)此計算鹽酸的物質的量的濃度．

解答 解：（1）設混合物中Na₂CO₃、NaHCO₃的物質的量分別為x、y，則
$\left\{\begin{array}{l}{106x+84y=4.75}\\{x+y=\frac{1.12L}{22.4L/mol}}\end{array}\right.$，解得x=y=0.025mol，
則樣品中NaHCO₃的質量分數(shù)為$\frac{84×0.025}{4.75}$×100%=44.2%，
故答案為：44.2；
（2）恰好使溶液呈中性，溶液的溶質為NaCl，n（HCl）=n（Na）=0.025mol×2+0.025mol+0.02L×1mol/L=0.095mol，所用鹽酸的物質的量濃度為$\frac{0.095mol}{0.025L}$=3.8mol/L，故答案為：3.8．

點評 本題考查化學反應的有關計算，為高頻考點，把握質量守恒及原子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意（2）守恒應用，題目難度中等．