Question

2．某学生用NaHCO₃和KHCO₃组成的某混合物进行试验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等）：

实验编号	①	②	③
盐酸体积	50mL盐酸	50mL盐酸	50mL盐酸
m（混合物）	9.2g	16.56g	27.6g
V（CO2）（标况）	2.24L	3.36L	3.36L

根据表中数据试计算：
（1）写出混合物与盐酸反应的离子方程式H⁺+HCO^-₃=H₂O+CO₂↑．
（2）盐酸的物质的量浓度3mol/L．
（2）实验③中27.6g混合物中NaHCO₃的物质的量是0.15mol．

Answer 1

分析 混合物发生反应：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，由①②数据可知，继续增大混合物的质量，气体的体积增大，说明实验①中盐酸有剩余、固体混合物完全反应．若②中盐酸有剩余，继续增大混合物的质量，气体的体积会增大，由②③数据可知，实验中气体的体积不变，说明实验②中盐酸完全反应，根据实验①的数据可知，生成3.36L二氧化碳需要固体混合物的质量为9.2g×$\frac{3.36L}{2.24L}$=13.8 g＜16.56g，故实验②中盐酸完全反应、固体混合物有剩余，据此解答．

解答 解：（1）NaHCO₃和KHCO₃与盐酸反应本质都是碳酸氢根与氢离子反应生成二氧化碳与水，反应的离子方程式为H⁺+HCO^-₃=H₂O+CO₂↑，故答案为：H⁺+HCO^-₃=H₂O+CO₂↑；
（2）由表中数据可知，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）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，故盐酸的浓度为$\frac{0.15mol}{0.05L}$=3mol/L，
故答案为：3mol/L；
（3）加入9.2g混合物时，盐酸有剩余，混合物完全反应，根据H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，可知n（混合物）=n（CO₂）=0.1mol，
设9.2 g混合物中NaHCO₃、KHCO₃的物质的量分别为x和y，
则有：x+y=0.1mol、84x+100y=9.2g，
解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.05mol}\\{y=0.05mol}\end{array}\right.$，所以27.6g混合物中NaHCO₃的物质的量是$\frac{27.6}{9.2}×0.05mol$=0.15mol，故答案为：0.15mol．

点评 本题考查混合物的有关计算，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．