Question

20．加熱10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物到質(zhì)量不再變化為止，剩余固體的質(zhì)量為8.45g．
（1）求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）如果將這10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物投入到足量的稀鹽酸中，得到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為多少？

Answer 1

分析 （1）加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時(shí)，碳酸鈉不分解，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱時(shí)分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，利用差量法，根據(jù)2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）稀鹽酸足量，所有的C原子都轉(zhuǎn)化成二氧化碳，據(jù)此計(jì)算出二氧化碳的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計(jì)算出二氧化碳的體積．

解答 解：（1）加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時(shí)，碳酸鈉不分解，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱時(shí)分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，發(fā)生反應(yīng)為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，則固體質(zhì)量減少的原因是由于碳酸氫鈉分解的緣故，設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為m，利用差量法計(jì)算，則
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
2×84g                     62g
m                        10.0g-8.45g=1.55g           
m=$\frac{2×84g×1.55g}{62g}$=4.2g，
所以混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為：10.0g-4.2g=5.8g，
混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.8g}{10.0g}$=58%；
答：混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58%；
（2）4.2g碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為：n（NaHCO₃）=$\frac{4.2g}{84g/mol}$=0.05mol，
5.8g碳酸鈉的物質(zhì)的量為：n（Na₂CO₃）=$\frac{5.8g}{106g/mol}$≈0.0547mol，
將這10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物投入到足量的稀鹽酸中，混合物中所有C原子都轉(zhuǎn)化成了二氧化碳，則完全反應(yīng)后生成二氧化碳的物質(zhì)的量為：0.05mol+0.0547mol=0.1047mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的二氧化碳的體積為：22.4L/mol×0.1047mol≈2.35L，
答：將10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物投入到足量的稀鹽酸生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積為2.35L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意根據(jù)碳酸氫鈉不穩(wěn)定的性質(zhì)利用差量法計(jì)算，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．