Question

16．碳酸钠和碳酸氢钠的混合物14.8g，投入硝酸中完全反应，刚好消耗50g 31.5%的硝酸溶液．
（1）写出反应的化学方程式；
（2）计算混合物中碳酸钠的质量分数；
（3）若将该混合物投入烧碱溶液中，消耗10%的烧碱溶液的质量为多少？

Answer 1

分析 （1）发生反应为：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑和NaHCO₃+HNO₃═NaNO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）设碳酸钠的物质的量为xmol，碳酸氢钠的物质的量为ymol，根据混合物质量为14.8g，两者恰好完全反应生成硝酸钠，所以钠离子与硝酸根离子的物质的量相等，而50g 31.5%的硝酸溶液中硝酸的物质的量为：$\frac{50g×31.5%}{63g/mol}$=0.25mol，则2x+y=0.25，然后解得x、y，碳酸钠的质量分数为$\frac{碳酸钠的质量}{14.8g}×100%$；
（3）投入烧碱溶液中，发生NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O，由反应方程式可知投入烧碱的量等于氢氧化钠的量，由此分析求解．

解答 解：（1）发生反应为：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑和NaHCO₃+HNO₃═NaNO₃+H₂O+CO₂↑，答：反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HNO₃═2NaNO₃+H₂O+CO₂↑和NaHCO₃+HNO₃═NaNO₃+H₂O+CO₂↑；
（2）设碳酸钠的物质的量为xmol，碳酸氢钠的物质的量为ymol，所以106x+84y=14.8g，两者恰好完全反应生成硝酸钠，所以钠离子与硝酸根离子的物质的量相等，而50g 31.5%的硝酸溶液中硝酸的物质的量为：$\frac{50g×31.5%}{63g/mol}$=0.25mol，则2x+y=0.25，解得x=0.1mol、y=0.05mol，所以碳酸钠的质量分数为$\frac{碳酸钠的质量}{14.8g}×100%$=$\frac{0.1×106}{14.8}×100%$=71.6%，答：混合物中碳酸钠的质量分数为：71.6%；
（3）投入烧碱溶液中，发生NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O，由反应方程式可知投入烧碱的量等于氢氧化钠的量，所以烧碱的质量为：0.05mol×40g/mol=2g，所以10%的烧碱溶液的质量为$\frac{2g}{10%}$=20g，答：消耗10%的烧碱溶液的质量为20g．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度不大，注意碳酸氢钠和碳酸钠的性质，利用守恒法结合化学方程式计算．