Question

【題目】為了確定Na2CO3和NaHCO3混合物樣品的組成，稱取四份該樣品溶于水后分別滴加相同濃度鹽酸30.0mL，充分反應，產生CO2的體積（已折算成標準狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解）如表．

實驗序號	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
鹽酸體積（mL）	30.0	30.0	30.0	30.0
樣品質量（g）	2.96	3.70	5.18	6.66
CO2的體積（mL）	672	840	896	672

（1）樣品中物質的量之比n（Na2CO3）：n（NaHCO3）=；
（2）鹽酸的物質的量濃度c（HCl）= ．

Answer 1

【答案】
（1）2：1
（2）2.5mol/L
【解析】解：（1）結合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，隨著樣品質量增加，生成二氧化碳的體積逐漸增大，說明Ⅰ、Ⅱ中鹽酸過量，Na2CO3和NaHCO3的完全反應，設出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物質的量分別為x、y，則①106x+84y=2.96、②x+y= =0.03mol，聯立①②解得：x=0.02mol、y=0.01mol，所以樣品中物質的量之比n（Na2CO3）：n（NaHCO3）=0.02mol：0.01mol=2：1；

（2）根據實驗Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中鹽酸不足，Na2CO3優先反應生成NaHCO3，設6.66g樣品中含有碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質的量分別為2x、x，則106×2x+84x=6.66，解得：x=0.0225mol，即6.66g樣品中含有0.045mol碳酸鈉、0.0225mol碳酸氫鈉，將樣品加入鹽酸中，先發生反應HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，0.045mol碳酸鈉完全反應消耗HCl的物質的量為0.045mol，碳酸鈉完全反應后發生再發生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，生成標準狀況下672L二氧化碳消耗HCl的物質的量為：n（HCl）=n（CO2）= =0.03mol，所以30mL鹽酸中含有HCl的物質的量為：0.045mol+0.03mol=0.075mol，該鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）= =2.5mol/L，

所以答案是：（1）2：1；（2）2.5mol/L．