请教高中化学题目,请写出分析过程,谢谢! (103/8)
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发布时间:2023-09-22 01:40
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时间:2024-12-11 16:53
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。