Question

【题目】取一定质量的和固体的混合物溶于适量的水，将所得溶液等分成两份，向其中一份中缓慢逐滴加入某浓度的盐酸，产生的气体体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示；向另一份中加入过量的溶液，得到白色沉淀3.94g。试回答下列问题：

（1）盐酸的物质的量浓度为________________。

（2）固体混合物中的质量为________________。

Answer 1

【答案】0.1 0.78g

【解析】

考虑固体溶于水所发生的反应，分析溶质可能的组成。结合滴加盐酸的图象，判断溶质成分。最后根据元素守恒关系进行计算。

和固体混合物溶于水，有反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，溶质有三种可能：NaOH和Na2CO3、只有Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3。溶液中滴加盐酸依次发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。图象中，第一阶段消耗的盐酸（100mL）少于第二阶段消耗的盐酸（200mL），故溶质只能为Na2CO3和NaHCO3。

（1）设原固体混合物中NaHCO3、Na2O2的物质的量分别为2a、2b，则溶于水所得溶液中(2a-4b)molNaHCO3、4bmolNa2CO3，每份溶液中(a-2b)molNaHCO3、2bmolNa2CO3。又设盐酸浓度为c，则据图象第一阶段有2b=0.1L×c，据图象第二阶段有(a-2b)+2b=0.2L×c。因溶液与过量Ba(OH)2溶液得到3.94gBaCO3，得(a-2b)+2b=3.94g/197g·mol-1=0.02mol。解得a=0.02mol、c=0.1mol·L-1、b=0.005mol。

（2）固体混合物中，m(Na2O2)=2b×78g·mol-1=0.78g。