Question

将Na₂CO₃?nH₂O和NaHCO₃的混合物4.0g溶于水，配制成100mL溶液，向其中加入2.0mol/L盐酸至不再产生气体时，消耗盐酸20.0mL，放出气体0.672L（标准状况）．试计算：
（1）原混合物中NaHCO₃的质量分数．
（2）Na₂CO₃?nH₂O中n的值．

Answer 1

分析：发生反应：NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O、Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，
（1）令混合物中Na₂CO₃?nH₂O和NaHCO₃的物质的量分别为xmol、ymol，根据消耗的盐酸与生成的二氧化碳列方程计算x、y的值，再根据m=nM计算碳酸氢钠的质量，据此解答；
（2）根据碳酸氢钠的质量计算混合物中Na₂CO₃?nH₂O的质量，计算Na₂CO₃?nH₂O的摩尔质量，进而计算n的值．

解答：解：（1）20.0mL盐酸中HCl的物质的量为0.02L×2mol/L=0.04mol，
0.672L二氧化碳的物质的量为

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
令混合物中Na₂CO₃?nH₂O和NaHCO₃的物质的量分别为xmol、ymol，则：
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O、
xmol  xmol      xmol
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
ymol   2ymol      ymol
所以

x+2y=0.04 x+y=0.03

解得：x=0.02，y=0.01
所以原混合物中NaHCO₃的质量为0.02mol×84g/mol=1.68g，
所以原混合物中NaHCO₃的质量分数

1.68g

4g

×100%=42%，
答：原混合物中NaHCO₃的质量分数42%；
（2）混合物中Na₂CO₃?nH₂O的质量为4g-1.68g=2.32g，
故Na₂CO₃?nH₂O的摩尔质量为

2.32g

0.01mol

=232g/mol，
故n=

232-106

18

=7，
答：Na₂CO₃?nH₂O中n的值为7．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度不大，注意基础知识的理解掌握．