Question

15．某学生用NaHCO₃和KHCO₃组成的某混合物进行实验，测得如表数据（盐酸的物质的量浓度相等），下列分析推理正确的是（　　）

	50mL盐酸	50mL盐酸	50mL盐酸
m（混合物）	9.2g	15.7g	27.6g
V${\;}_{C{O}_{2}}$（标况）	2.24L	3.36L	3.36L

• A． 盐酸的物质的量浓度为5.0mol•L^-1
• B． 根据表中数据计算出混合物中NaHCO₃的物质的量分数为45.7%
• C． 9.2g混合物中NaHCO₃和KHCO₃分别为5.0g和4.2g
• D． 15.7g混合物恰好与盐酸完全反应

Answer 1

分析 由表中数据可知，由于固体混合物从9.2 g→15.7 g，二氧化碳气体的体积还在增加，故加入9.2 g混合物时盐酸过量，而固体混合物从15.7 g→27.6 g，二氧化碳气体的体积不再变化，说明故加入27.6 g混合物时盐酸过不足，生成3.36L CO₂需要固体质量为：9.2g×$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=13.8g＜15.7g，故第2组实验中盐酸也不足．盐酸完全反应生成二氧化碳3.36L，结合H⁺+HCO^-₃=H₂O+CO₂↑计算n（HCl），再利用c=$\frac{n}{V}$计算盐酸浓度；加入9.2g混合物时，盐酸有剩余，混合物完全反应，根据固体混合物的总质量及产生标准状况下的二氧化碳气体的体积可以计算出NaHCO₃的质量分数．

解答 解：由表中数据可知，由于固体混合物从9.2 g→15.7 g，二氧化碳气体的体积还在增加，故加入9.2 g混合物时盐酸过量，而固体混合物从15.7 g→27.6 g，二氧化碳气体的体积不再变化，说明故加入27.6 g混合物时盐酸过不足，生成3.36L CO₂需要固体质量为：9.2g×$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=13.8g＜15.7g，故第2组实验中盐酸也不足，
A．盐酸完全反应生成二氧化碳3.36L，结合H⁺+HCO^-₃=H₂O+CO₂↑，可知n（HCl）=n（CO₂）=9.2g×$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，故盐酸的浓度为：$\frac{0.15mol}{0.05L}$=3mol/L，故A错误；
B．第一组中盐酸不足，固体混合物完全反应，设NaHCO₃和KHCO₃的物质的量分别为x、y，则84x+100y=9.2g，x+y=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1，解得：x=y=0.05mol，则碳酸氢钠的质量分数为：$\frac{84g/mol×0.05mol}{9.2g}$×100%=45.7%，故B正确；
C．根据B的计算可知，加入固体混合物中NaHCO₃的质量为：84g/mol×0.05mol=4.2g，KHCO₃的质量为：100g/mol×0.05mol=5g，故C错误；
D．由上述分析可知，向50mL盐酸中加入15.7g混合物时，盐酸不足，固体混合物过量，故D错误；
故选B．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，根据二氧化碳的体积变化判断盐酸是否完全反应式是关键，再根据气体体积与固体质量关系进行解答，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．