Question

現有3.58gNa₂CO₃和NaHCO₃的固體混合物，將其制成溶液后，邊攪拌邊逐滴滴加80.0ml 1.0mol/L 鹽酸，反應完全后生成的CO₂氣體折算成標準狀況下的體積為896ml（設氣體全部逸出，下同）�；卮鹣铝袉栴}：

（1）其中            過量。

（2）固體混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為          。

（3）取xg上述Na₂CO₃和NaHCO₃的固體混合物，將其制成溶液后，邊攪拌邊逐滴滴加40.0ml 1.0mol/L 鹽酸，反應完全后生成的CO₂氣體折算成標準狀況下的體積為448ml，則x的值可能為        。

（4）取xg上述Na₂CO₃和NaHCO₃的固體混合物，將其制成溶液后，邊攪拌邊逐滴滴加40.0ml 1.0mol/L 鹽酸，反應完全后生成的CO₂氣體折算成標準狀況下的體積為yml，當2.864≤x＜14.32時，y與x的函數關系式是y＝       。

 

Answer 1

【答案】

（1）鹽酸（2）1:3 （3）1.79或7.16 （4）896-62.57x（或896-11200x/179）

【解析】

試題分析：（1）相同質量的Na₂CO₃和NaHCO₃，Na₂CO₃消耗的鹽酸的量比較多，所以假設3.58g都為Na₂CO₃，則完全與鹽酸反應，需要鹽酸的物質的量n=3.58/106×2=0.0675mol，而80.0ml 1.0mol/L 鹽酸中HCl的物質的量為0.08×1.0=0.08，所以鹽酸過量；（2）設Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量分別為a和b，則106a+84b=3.58，a+b=0.896/22.4，聯立可以解得a=0.01mol，b=0.03mol，故固體混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為：1:3；（3）反應完全后生成的CO₂氣體折算成標準狀況下的體積為448ml，即二氧化碳物質的量為0.448/22.4=0.02mol，所以有兩種可能，一種是xg該混合物全部反應，即設xg中，Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量分別為a和3a，則4a=0.02，所以a=0.005mol，即x=106×0.005+84×0.015=1.79g，第二種可能是鹽酸不足量，則溶液中的溶質為氯化鈉和碳酸氫鈉，設該固體中Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量分別為a和3a，根據鈉元素和碳元素的守恒可以知道2a+3a=0.04×1+a+3a-0.02，即a=0.02,3a=0.06，所以x=106×0.02+84×0.06=7.16g；（4）取xg上述Na₂CO₃和NaHCO₃的固體混合物，將其制成溶液后，邊攪拌邊逐滴滴加40.0ml 1.0mol/L 鹽酸，鹽酸的物質的量為0.04mol，設Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量分別為a和3a，則x=106×a+84×3a=358a，所以a=x/358，當反應完全后生成的CO₂氣體折算成標準狀況下的體積為yml，當2.864=x時，則鹽酸剛好完全被消耗，生成的氣體最多，隨著x的量的不斷增加，鹽酸不足，即部分碳酸氫鈉沒有反應，生成的氣體越來越少，知道x=14.32，不再生成氣體，根據：

Na₂CO₃＋HCl=NaHCO₃＋NaCl，可以知道該步反應消耗的鹽酸為amol，生成了amol NaHCO₃，所以NaHCO₃的物質的量為4amol，而鹽酸的物質的量剩下（0.04-a）mol，根據：

NaHCO₃＋HCl=CO₂↑＋H₂O＋NaCl可以知道生成CO₂的物質的量為（0.04-a）mol，即y與x的函數關系式是y＝（0.04-a）×22.4×1000=（0.04- x/358）×22.4×1000=896-11200x/179。

考點：碳酸鹽與酸的反應

點評：本題考查了碳酸鹽與酸的反應，本題題需要學生具有較強的分析能力，該題難度比較大。