Question

某天然堿（純凈物）可看做由CO₂和NaOH反應后的產物所組成。稱取天然堿樣品四份，溶于水后，分別逐滴加入相同濃度的鹽酸溶液30mL，產生CO₂體積（標準狀況）如下表：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  Ⅰ　　　　　　　　  Ⅱ　　　　　　　　  Ⅲ　　　　　　　　　　　　 Ⅳ

鹽酸溶液的體積(mL)　　　　  30　　　　　　　　  30　　　　　　　　  30　　　　　　　　　　　　 30

樣品(g)　　　　　　　　　　　　　　   3.32　　　　　　   4.15　　　　　　   5.81　　　　　　　　　　  7.47

二氧化碳的體積(mL)　　　　  672　　　　　　    840　　　　　　    896　　　　　　　　　　   672

（1）由第Ⅰ組數據中的CO₂體積與樣品質量之比，可以推測用2.49g樣品進行同樣的實驗時，產生CO₂________mL（標準狀況）。

（2）另取3.32g天然堿樣品于300℃加熱分解至完全（300℃時Na₂CO₃不分解），產生CO₂112mL（標準狀況）和水0.45g，計算并確定該天然堿的化學式。

（3）已知Na₂CO₃和HCl(aq)的反應分下列兩步進行：

Na₂CO₃+HCl→NaCl+NaHCO₃

NaHCO₃+HCl→NaCl+CO₂↑+H₂O

由上表中第Ⅳ組數據可以確定所用的HCl(aq)的濃度為________mol/L

（4）依據上表所列數據以及天然堿的化學式，討論并確定上述實驗中CO₂（標準狀況）體積V(mL)與樣品質量W(g)之間的關系式。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）504 （2）由題意可知，天然堿含NaHCO3、Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 2mol                  22.4L    18g x                     0.112L    y x=0.01mol   y=0.09g n(Na2CO3)= n(H2O)= =0.02(mol) ∴ 天然堿組成：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) 具體解答過程如下： （1）3.32︰672=2.49︰V(CO2)       V(CO2)=504(mL) （3）30mL  HCl(aq)中所含HCl物質的量： n(HCl)= ´2+=0.075(mol)       C(HCl)= =2.5mol/L （4）和30mL  HCl(aq)完全反應的樣品的質量： ´332=4.98(g) 當W£4.98時，V(CO2)= ´3´22400=202.4W(mL)。 樣品中Na2CO3和鹽酸反應完全生成NaHCO3時（沒有CO2放出時，）樣品的質量： ´332=12.45(g) 當4.98<W<12.45時，鹽酸首先和Na2CO3反應生成NaHCO3，剩余的鹽酸再和NaHCO3反應放出CO2氣體， 即V(CO2)= (0.075-´2 )´22400=1680-134.9W(mL)。