Question

1．某化学研究性学习小组对某Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液的组成进行探究，取20.0mL该混合溶液，向其中不断加入1.00mol•L^-1的稀盐酸，加入稀盐酸的体积和产生的现象如表中所示．

反应阶段	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
稀盐酸体积x/mL	0＜x≤10.0	10.0＜x≤40.0	x＞40.0
现　　象	无气体	有气体	无气体

（1）溶液中含有Na₂CO₃的质量为1.06g；
（2）Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中c（HCO₃^-）为1.00mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）第Ⅰ阶段无气体生成说明盐酸滴入溶液中发生的是碳酸根离子和氢离子生成碳酸氢根离子的过程，反应生成的碳酸氢根离子与氯化氢的物质的量相等，据此可计算出是你的质量；
（2）第Ⅱ阶段碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳气体，根据碳原子守恒计算出碳酸氢钠的物质的量，然后根据c=$\frac{n}{V}$计算出Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中c（HCO₃^-）．

解答 解：（1）第一阶段始终无气体生成说明盐酸滴入溶液中发生的是碳酸根离子和氢离子生成碳酸氢根离子的过程，反应为CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，消耗盐酸体积10mL，此时碳酸钠全部转化为碳酸氢钠，消耗氯化氢物质的量为：0.010L×1.00mol•L^-1=0.01mol，则n（Na₂CO₃）=n（HCl）=0.01mol，
所以溶液中含有Na₂CO₃的质量为：106g/mol×0.01mol=1.06g，
故答案为：1.06；
（2）第二阶段生成二氧化碳气体，发生反应为：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，且第Ⅲ阶段没有气体生成，说明加入40mL1.00mol•L^-1的稀盐酸时所有的碳酸氢根离子都完全转化成二氧化碳，根据C原子守恒可知原溶液中Na₂CO₃和NaHCO₃的总物质的量=n（HCl）=（0.04L-0.01L）×1.00mol•L^-1=0.03mol，
原混合物中碳酸氢钠的物质的量为：0.03mol-0.01mol=0.02mol，所以Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中c（HCO₃^-）=$\frac{0.02mol}{0.02L}$=1.00mol/L，
故答案为：1.00．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．