Question

14．已知某固体混合物A由NaHCO₃、KHCO₃、MgCO₃、CaCO₃四种物质中的两种混合而成，通过推理和计算回答下列问题：
（1）取A与足量盐酸反应，若保持总物质的量不变，不论以何种比例混合，生成气体的量均保持不变，则混合物A的组成情况最多有6种（填数字）．
（2）取A与足量盐酸反应，若保持总质量m（A）不变，不论以何种比例混合，生成气体的量均保持不变，则A的可能组成是MgCO₃和NaHCO₃、KHCO₃和CaCO₃、不填和不填（可不填满，也可补充）．
（3）若先将A加热，剩余固体再与足量盐酸反应，且将先后两次生成的气体分别通入足量澄清石灰水中，生成的沉淀均为10.0g，则A中各物质的物质的量之和为0.2mol．
（4）取a g该混合物与足量盐酸反应生成CO₂气体的体积V的取值范围是（标准状况）$\frac{22.4a}{100}$L≤V（CO₂）≤$\frac{22.4a}{84}$L．

Answer 1

分析 （1）若固体混合物A的总物质的量不变，生成气体的量保持不变，混合物中各组分化学式中C原子数目相等即可；
（2）若固体混合物A的总质量不变，生成气体的量保持不变，则混合物中各物质的相对分子质量相同；
（3）先后两次产生的气体分别通过足量的澄清的石灰水生成的沉淀均为10g，则A含有NaHCO₃、KHCO₃，再根据反应方程式计算A的物质的量；
（4）碳酸氢钾与碳酸钙的相对分子质量相等，碳酸氢钠与碳酸镁的相对分子质量相等，混合物看作的MgCO₃、CaCO₃的混合物，再利用极限法计算解答．

解答 解：（1）若固体混合物A的总物质的量不变，生成气体的量保持不变，NaHCO₃、KHCO₃、MgCO₃、CaCO₃化学式中均含有相同碳原子数目，四种物质任意两种混合时均满足，可以形成6种组合，
故答案为：6；
（2）若固体混合物A的总质量不变，生成气体的量保持不变，则混合物中各物质的相对分子质量相同，四种物质中MgCO₃，NaHCO₃的式量均为84，KHCO₃，CaCO₃的式量均为100，则A的可能组成是MgCO₃、NaHCO₃，或者为KHCO₃、CaCO₃，
故答案为：MgCO₃、NaHCO₃；KHCO₃、CaCO₃；
（3）若先将A加热，剩余固体再与足量的盐酸反应，且先后两次产生的气体分别通过足量的澄清的石灰水生成的沉淀均为10g，A含有NaHCO₃、KHCO₃，n（CaCO₃）=$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，则二氧化碳的物质的量为0.1mol，由2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，2KHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，可知混合物A的总物质的量为0.2mol，
故答案为：0.2；
（4）碳酸氢钾与碳酸钙的相对分子质量相等，碳酸氢钠与碳酸镁的相对分子质量相等，混合物看作的MgCO₃、CaCO₃的混合物，
假设全部为MgCO₃，生成二氧化碳为$\frac{ag}{84g/mol}$×22.4L/mol=$\frac{22.4a}{84}$L，
假设全部为CaCO₃，生成二氧化碳为$\frac{ag}{100g/mol}$×22.4L/mol=$\frac{22.4a}{100}$L，
故$\frac{22.4a}{100}$L≤V（CO₂）≤$\frac{22.4a}{84}$L，
故答案为：$\frac{22.4a}{100}$L≤V（CO₂）≤$\frac{22.4a}{84}$L．

点评 本题考查混合物有关计算，题目难度中等，注意把握碳酸盐和碳酸氢盐性质的差别，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．