解:向Na
2CO
3和NaHCO
3的混合溶液中滴加盐酸,首先发生反应Na
2CO
3+HCl═NaCl+NaHCO
3,Na
2CO
3完全转化为NaHCO
3,再发生NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O,
(1)由方程式Na
2CO
3+2HCl═2NaCl+CO
2↑+H
2O、NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O可知,假定3.58g全部是Na
2CO
3,完全反应消耗的盐酸最多,n(Na
2CO
3)=
=0.0338mol,消耗盐酸体积为
=0.0676l=67.6mL<80mL,故盐酸过量;
3.58g Na
2CO
3和NaHCO
3固体完全反应,得到CO
2气体的物质的量为
=0.04mol,令Na
2CO
3和NaHCO
3的物质的量分别为xmol、ymol,则:
,解得x=0.01,y=0.03,
故固体混合物中Na
2CO
3与NaHCO
3的物质的量之比为0.01mol:0.03mol=1:3,
故答案为:盐酸;1:3;
(2)可能有两种情况:
①盐酸过量,由(1)中固体质量与二氧化碳体积关系可知:a:3.58g=448mL:896mL,解得a=1.79g;
②HCl是不足量的,即HCl先和混合物中的Na
2CO
3反应生成NaHCO
3,然后再和NaHCO
3反应生成CO
2,NaHCO
3有剩余,n
总(HCl)=0.4L×1.0mol/L=0.04mol,则:
NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O(后发生)
0.02mol 0.02mol
Na
2CO
3+HCl═NaCl+NaHCO
3,
0.02mol 0.02mol
故则原混合物中Na
2CO
3为0.02mol,NaHCO
3 为0.06mol,
此时a=106g/mol×0.02mol+84g/mol×0.06mol=7.16g
故答案为:1.79或7.16;
(3)由图象可知,将Na
2CO
3转化为NaHCO
3,消耗盐酸10mL,NaHCO
3完全反应得到二氧化碳2240mL,物质的量为
=0.1mol,根据NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O可知消耗HCl为0.1mol,该阶段消耗盐酸的体积为
=0.1L=100mL,故x=10mL+100mL=110mL,
答:x的值为110;
(4)由图象可知,溶液中含有碳酸钠,故固体含有Na
2CO
3?nH
2O,将Na
2CO
3转化为NaHCO
3,消耗盐酸10mL,由Na
2CO
3+HCl═NaCl+NaHCO
3可知,溶液中n(Na
2CO
3)=n(HCl)=0.01L×1mol/L=0.01mol,转化生成的NaHCO
3的物质的量为0.01mol,由NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O可知,溶液中总的NaHCO
3物质的量为0.1mol,大于0.01mol,故原固体中含有NaHCO
3,其物质的量为0.1mol-0.01mol=0.09mol,原固体中Na
2CO
3?nH
2O的质量为9.52g-84g/mol×0.09mol=1.96g,n(Na
2CO
3?nH
2O)=n(Na
2CO
3),故0.01mol×(106+18n)g/mol=1.96g,解得n=5,故原混合固体含有:NaHCO
3为0.09mol、Na
2CO
3?5H
2O为0.01mol,
答:原混合固体含有:0.09molNaHCO
3、0.01mol Na
2CO
3?5H
2O.
分析:向Na
2CO
3和NaHCO
3的混合溶液中滴加盐酸,首先发生反应Na
2CO
3+HCl═NaCl+NaHCO
3,Na
2CO
3完全转化为NaHCO
3,再发生NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O,
(1)由方程式Na
2CO
3+2HCl═2NaCl+CO
2↑+H
2O、NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O可知,假定3.58g全部是Na
2CO
3,完全反应消耗的盐酸最多,n(Na
2CO
3)=
=0.0338mol,消耗盐酸体积为
=0.0676l=67.6mL<80mL,故盐酸过量;
令Na
2CO
3和NaHCO
3的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量之和与二氧化碳的物质的量列方程,据此计算解答;
(2)可能有两种情况:①盐酸过量,根据(1)中固体质量与二氧化碳体积关系计算;
②HCl是不足量的,即HCl先和混合物中的Na
2CO
3反应生成NaHCO
3,然后再和NaHCO
3反应生成CO
2,NaHCO
3有剩余,根据方程式计算;
(3)由图象可知,将Na
2CO
3转化为NaHCO
3,消耗盐酸10mL,NaHCO
3完全反应得到二氧化碳2240mL,根据NaHCO
3+HCl═NaCl+CO
2↑+H
2O计算消耗盐酸的体积,前后两部分盐酸体积之和即为x的值;
(4)由图象可知,溶液中含有碳酸钠,故固体含有Na
2CO
3?nH
2O,将Na
2CO
3转化为NaHCO
3,消耗盐酸10mL,计算转化得到的NaHCO
3的物质的量,根据生成的二氧化碳的体积计算溶液中总的NaHCO
3物质的量,进而确定原固体中是否含有NaHCO
3及其物质的量,再根据固体的质量确定Na
2CO
3?nH
2O中n的值,据此解答.
点评:本题考查混合物的有关计算,题目计算量较大,需要学生有良好的心理素质,注意利用极限法与讨论法进行的计算,难度较大.