Question

24．（2010?潍坊）碳酸氢钠（NaHCO₃）俗称小苏打，是一种白色固体，是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一，它能与稀硫酸等酸反应生成CO₂．试回答：
（1）写出NaHCO₃与稀硫酸反应的化学方程式______．
（2）如何用98%的硫酸（密度为1.84g/mL）配制980g18.4%的硫酸溶液？．______．
（3）现将45g NaHCO₃（混有KHCO₃）固体粉末加入100mL稀硫酸，恰好完全反应后使气体全部逸出，固体粉末的质量与产生CO₂体积的关系如图（该状况下，CO₂的密度为2g/L）．通过计算：
①求100mL稀硫酸中硫酸的质量．
②若稀硫酸为120mL时，加入固体粉末为58.5g，求产生CO₂的体积．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据复分解反应的规律写出反应的化学方程式；
（2）先计算出需要浓硫酸和水的体积，然后根据稀释浓硫酸的方法进行操作；
（3）①先求出二氧化碳的质量，然后根据二氧化碳的质量求出硫酸的质量；②先确定硫酸与固体物质哪种反应完，再根据反应完的这种物质求出二氧化碳的质量，进而求出二氧化碳的体积．
解答：解：（1）碳酸氢钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳．故答案为：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O
（2）设需要98%的浓硫酸的体积为x
x?1.84g/ml×98%=980g×18.4%
             x=100ml
需要水的体积==796ml
稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌．
故答案为：将100ml98%的H₂SO₄沿着烧杯内壁慢慢倒入796ml水中，同时用玻璃棒不断搅拌．
（3）①二氧化碳的质量=2g/L×11L=22g
NaHCO₃和KHCO₃的化学式格式一样，为了计算的方便，可以设它们的化学式都为RHCO₃
设100ml稀硫酸中硫酸的质量为y
2RHCO₃+H₂SO₄=R₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
             98         88
              y         22g
           
             y=24.5g
答：100ml稀硫酸中硫酸的质量为24.5g
②100ml稀硫酸与45g固体恰好完全反应，设与120ml稀硫酸完全反应的固体粉末的质量为z，
则
      z=54g   
54g＜58.5g，因而固体粉末过量，应以硫酸的质量进行计算．
100ml稀硫酸中含有硫酸24.5g，设120ml稀硫酸中含硫酸的质量为n
则
       n=29.4g
设产生二氧化碳的质量为m
2RHCO₃+H₂SO₄=R₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
         98              88
         29.4g           m
             
             
               m=26.4g
产生二氧化碳的体积==13.2L
答：产生二氧化碳的体积为13.2L．
点评：稀释浓硫酸时，浓硫酸的质量+水的质量=稀硫酸的质量，但浓硫酸的体积+水的体积＜稀硫酸的体积，因为分子之间有间隔，因而不能用稀硫酸的体积-浓硫酸的体积来求水的体积．