Question

请教高中化学题目,请写出分析过程,谢谢! (103/8)

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Answer 1

18.答(1)504 （2）2Na2CO3·NaHCO3·2H2O （3）2.5
(4)0＜W≤4.98 V（CO2）=202.4W（mL）；
4.98＜W≤12.45 V（CO2）=1680－134.9W（mL） 12.45≤WV（CO2）＝0
解析：这是一个和平时解“NaHCO3和Na2CO3混合物与盐酸反应一类计算题”不太相同的计算题。首先Na2CO3、NaHCO3和H2O以复合物即纯净物的形态出现。其次盐酸是逐滴加入，先与复合物中Na2CO3反应，当Na2CO3全部转化为NaHCO3，再滴入HCl才有CO2放出。第三，天然碱样品受热分解时产生的CO2和H2O的物质的量不同：n(CO2)=0.112/22.4=0.005 mol,n(H2O)=0.45/18=0.025 mol。由此知天然碱样品中含H2O。最后，在讨论CO2体积V与样品质量W的关系时，需分段。由计算出的盐酸浓度去算样品如完全反应放出CO2质量为4.98 g；如样品无CO2放出，只是Na2CO3转换为NaHCO3,则30 mL盐酸可以和12.45 g样品反应。这样分段讨论可以分为下面三个过程：0＜W＜4.98；4.98≤W≤12.45；12.45≤W。
(1)672 mL×2.49 g／3.32 g＝504 mL
(2)由题意可知，天然碱的主要成分为：Na2CO3和NaHCO3，再由分解反应的方程式可得：
n（NaHCO3）＝2n（CO2）＝2×112 mL／22400 mL·mol－1＝0.01 mol
n（Na2CO3）＝672 mL／22400 mL·mol－1－0.01 mol＝0.02 mol
n（H2O）＝（0.45 g－18 g·mol－1×112 mL／22400 mL·mol－1）／18 g·mol－1＝0.02 mol
天然碱为：2Na2CO3·NaHCO3·2H2O
(3)由表中数据可以看出，第Ⅳ组中天然碱过量，因7.47 g/3.32 g＝2.25倍，则7.74 g中含Na2CO3的物质的量为：0.02 mol×2.25＝0.045 mol
盐酸的浓度为：（0.045 mol＋672 mL／22400 mL·mol－1）/0.03 L＝2.5 mol·L－1
(4)当盐酸与天然碱恰好完全反应生成CO2时，天然碱2Na2CO3·NaHCO3·2H2O的摩尔质量为332 g·mol－1，每mol天然碱消耗盐酸5 mol，则样品质量为：（0.03 L×2.5 mol·L－1×332 g·mol－1）／5 mol＝4.98 g；当样品过量，Na2CO3恰好转化为NaHCO3而没有生成CO2时，样品质量为：（0.03 L×2.5 mol·L－1×332 g·mol－1）／2＝12.45 g。然后在0＜W≤4.98、4.98＜W≤12.45、12.45≤W三个区间讨论计算即可。