Question

有一种白色粉末是无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，称取0.442g灼烧至恒重，把放出的气体通入足量澄清石灰水中，生成0.200g沉淀，灼烧后的残渣能与30mL盐酸恰好完全反应．试求：
（1）原混合物中各物质的质量．
（2）所用盐酸的物质的量浓度．

Answer 1

解：（1）0.2g碳酸钙的物质的量为=0.002mol，根据碳元素守恒可知，n（CO₂）=n（CaCO₃）=0.002mol，加热无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，发生反应：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，由方程式可知，
n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=0.002mol×2=0.004mol，故碳酸氢钠的质量为0.004mol×84g/mol=0.336g，
故碳酸钠的质量为0.442g-0.336g=0.106g，
答：原混合物中碳酸氢钠的质量为0.336g，碳酸钠的质量为0.106g；
（2）原混合物中n（NaHCO₃）=0.004mol，n（Na₂CO₃）==0.001mol，灼烧后的残渣为碳酸钠，能与30mL盐酸恰好完全反应生成NaCl，根据钠离子守恒n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃），根据氯离子守恒有n（HCl）=n（NaCl），故n（HCl）=n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃）=0.001mol×2+0.004mol=0.006mol，
故盐酸的物质的量浓度为=0.2mol/L，
答：盐酸的物质的量浓度为0.2mol/L．
分析：（1）加热无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，发生反应：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，生成的二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成0.2g碳酸钙，根据n=计算碳酸钙的物质的量，利用碳元素守恒计算二氧化碳的物质的量，根据方程式计算原混合物中碳酸氢钠的物质的量，根据m=nM计算碳酸氢钠的质量，进而计算碳酸钠的质量；
（2）灼烧后的残渣为碳酸钠，能与30mL盐酸恰好完全反应生成NaCl，根据钠离子守恒n（NaCl）=2n（Na₂CO₃）+n（NaHCO₃），根据氯离子守恒有n（HCl）=n（NaCl），再根据c=计算盐酸的浓度
点评：本题考查混合物的有关计算，难度不大，清楚发生的反应是关键，注意根据元素守恒进行的计算．