Question

15．38g Na₂CO₃和NaHCO₃混合物，溶于500mL某浓度的稀H₂SO₄，恰好反应，产生CO₂气体的体积8.96L（标况下）求：
（1）Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量之比为多少？
（2）H₂SO₄的物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出生成的二氧化碳的物质的量，分别设出碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量，根据质量、生成二氧化碳的物质的量列式计算即可；
（2）恰好反应生成的溶质为硫酸钠，根据硫酸根离子、钠离子守恒计算出硫酸的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出该硫酸的物质的量浓度．

解答 解：（1）标准状况8.96L二氧化碳的物质的量为：n（CO₂）=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
设混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量分别为x、y，则：
$\left\{\begin{array}{l}{106x+84y=38}\\{x+y=0.4}\end{array}\right.$，
解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2mol}\\{y=0.2mol}\end{array}\right.$，
所以Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量之比为0.2mol：0.2mol=1：1，
答：Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量之比为1：1；
（2）Na₂CO₃和NaHCO₃混合物，溶于500mL某浓度的稀H₂SO₄恰好反应，则反应后溶质为硫酸钠，根据钠离子、硫酸根离子守恒可得：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（Na⁺）=$\frac{1}{2}$（0.1mol×2+0.1mol）=0.15mol，
所以H₂SO₄的物质的量浓度是c（H₂SO₄）=$\frac{0.15mol}{0.5L}$=0.3mol/L，
答：H₂SO₄的物质的量浓度是0.3mol/L．

点评 本题考查了物质的量的浓度计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中应用方法，试题培养了学生的化学计算能力．