典题赏析-碳酸钠与碳酸氢钠混合物的计算(20070126001)

典题赏析

钠化合物-计算

1. 某天然碱（纯净物）可看作由CO 2和NaOH 反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份，溶于水后，

分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL ，产生CO

的体积（标准状况）如下表：

⑴由第Ⅰ组数据中的CO 2体积与样品质量之比，可以推测用 2.49g 样品进行同样的实验时，产生CO 2_________mL(标准状况)。

⑵另取3.32g 天然碱样品于300℃加热分解至完全（300℃时NaCO 3不分解），产生CO 2112mL （标准状况）和水0.45g ，计算并确定该天然碱的化学式。

⑶已知Na 2CO 3和HCl(aq)的反应分下列两步进行：Na 2CO 3+HCl →NaC l+NaHCO 3； Na 2CO 3+HCl →NaC l+CO 2↑+H 2O ，由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCl(aq)的浓度为______mol/L 。 ⑷依据上表所列数据以及天然碱的化学式，讨论并确定上述实验中CO 2(标准状况)体积V(mL)与样品质量W(g)之间的关系式。

典题剖析：

⑴由表中数据可以看出，第Ⅰ组中盐酸过量，则有：672mL ×

g g 32.349.2=504mL ⑵由题意分析可知，天然碱主要成分为Na 2CO 3和NaHCO 3；

再由分解反应方程式：2NaHCO 3==Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ，得：

n(NaHCO 3) =2n(CO 2)=2×

mol mL mL /22400112=0.01mol ； n(Na 2CO 3) =

mol mL mL /22400672-0.01mol=0.02mol ； n(H 2O)=mol

mL mL mol g g /22400112/1845.0-=0.02mol ； 所以：天然碱的化学式为2Na 2CO 3·NaHCO 3·2H 2O 。

⑶由表中数据可以看出，第Ⅳ组中天然碱过量；

由g

g 32.347.7=2.25倍，则有： 7.74g 中含Na 2CO 3物质的量为0.02×2.25=0.045mol ；

c(HCl)=L

mol mol 03.022*********.0+

=2.5mol/L 。 所以：盐酸的物质的量浓度为2.5mol/L 。

⑷依据上表所列数据以及天然碱的化学式，得：

①当盐酸与天然碱恰好完全反应生成CO 2时，天然碱2Na 2CO 3·NaHCO 3·2H 2O 的摩尔质量为

332g/mol ，每摩尔天然碱消耗5molHCl ，则样品质量为

mol

mol L mol L /5/5.203.0?×332g/mol=4.98g ； ②当样品过量，Na 2CO 3恰好转变为NaHCO 3而没有生成CO 2时，则样品质量为mol mol L mol mL /2/5.203.0?×332g/mol=12.45g ，然后在0＜W ≤4.98，4.98≤W ≤12.45，W ≥12.45三个区间讨论计算即可。 讨论：当0＜W ≤4.98：V(CO 2)=202.4W(Ml)或V(CO 2)=332

W ×3×22400(mL)； 当4.98≤W ≤12.45：V(CO 2)=1680-134.9W(mol)或V(CO 2)=(0.075-332

W ×2)×22400(mol)； W ＞12.45：V(CO 2)=0

答：⑴504mL ；

⑵天然碱的化学式为2Na 2CO 3·NaHCO 3·2H 2O ；

⑶盐酸的物质的量浓度为2.5mol/L ；

⑷当0＜W ≤4.98：V(CO 2)=202.4W(Ml)或V(CO 2)=332

W ×3×22400(mL)； 当4.98≤W ≤12.45：V(CO 2)=1680-134.9W(mol)或V(CO 2)=(0.075-332

W ×2)×22400(mol)； W ＞12.45：V(CO 2)=0

说明：本题考查了推导化学式的计算方法，划分区间进行讨论的能力。综合性很强。这种题型在近几年高考命题中已逐渐成为热点。