Question

在35.8 g含有Na₂CO₃和NaHCO₃的溶液中加入700 mL 1 mol·L^-1的鹽酸，反應完全后，可以生成8.96 L CO₂(標準狀況）。問：

（1）其中哪一種反應物過量？

（2）原溶液中Na₂CO₃有多少克？

（3）若在上述溶液中加入450 mL 1 mol·L^-1的鹽酸，反應完全后，在標準狀況下可生成CO₂多少升？

Answer 1

（1）鹽酸過量  （2）10.6 g  (3)7.84 L

解析：(1)本題已知兩種反應物的量，其中一種反應物屬于混合物，可采用極端假設法判斷誰過量；（2）可根據碳酸鹽質量守恒和碳的物質的量守恒列出方程組求得兩種碳酸鹽的量；（3）根據Na₂CO₃先于NaHCO₃跟鹽酸反應的規律求得CO₂的體積。

解：（1）若35.8 g全部為Na₂CO₃，則需HCl 2×35.8 g/106 g·mol^-1=0.68 mol；若35.8 g全部為NaHCO₃，則需HCl 35.8 g/84 g·mol^-1=0.43 mol。均小于0.700 mL×1 mol·L^-1=0.700 mol，所以鹽酸過量。

（2）設Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量分別為x、，y，則106 g·mol^-1x+84 g·mol^-1y=35.8 g，x+y=8.96 L/22.4 L·mol^-1，解得x=0.100 mol，y=0.300 mol，Na₂CO₃的質量為：0.100 mol×106 g·mol^-1=10.6 g。

（3）Na₂CO₃先與鹽酸反應，消耗HCl 0.100 mol，生成NaHCO₃ 0.100 mol;則0.450 L×1 mol·L^-1-0.100 mol=0.350 mol HCl跟(0.300+0.100) mol NaHCO₃反應，只能生成CO₂ 0.350 mol×22.4 L·mol^-1=7.84 L。