将一定量的NaOH和NaHCO3的混合物放在密闭容器中加热,充分反应后生成CO2的体积为V1(V1≠0).将反应后的固体残渣Y与过量的稀盐酸反应,又生成V2体积的CO2,(V1、V2均为标准状况时的体积).⑴确定Y的主要成分.⑵求原混合物中NaOH和NaHCO3的物质的量之比.请问Y怎么只是 Na2CO3?还有NaOH呢?请说说理由

问题描述:

将一定量的NaOH和NaHCO3的混合物放在密闭容器中加热,充分反应后生成CO2的体积为V1(V1≠0).将反应后的固体残渣Y与过量的稀盐酸反应,又生成V2体积的CO2,(V1、V2均为标准状况时的体积).
⑴确定Y的主要成分.
⑵求原混合物中NaOH和NaHCO3的物质的量之比.
请问Y怎么只是 Na2CO3?还有NaOH呢?请说说理由

Y 是 Na2CO3,
设 NaOH a mol, NaHCO3 b mol,
因为 V1 不等于 0, 所以,第一步中,NaHCO3将NaOH完全消耗后再自分解放出CO2,有 V1/22.4=0.5*(b-a)
第二步中则是盐酸完全释放剩余 CO2,
有 (V1+V2)/22.4= b
因式分解有 b = (V1+V2)/ 22.4; a = (V2 - V1) / 22.4
所以 a:b = (V2 - V1) : (V2 + V1)

1.因为充分反应后生成CO2的体积为V1(V1≠0),所以固体残渣Y为碳酸钠Na2CO3。
2.原混合物中NaOH和NaHCO3的物质的量之比为(V2-V1):(V1+V2)
反应后生成的全部二氧化碳来自于NaHCO3,设其物质的量为(V1+V2)
则第一步反应中2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O生成二氧化碳为(V1+V2)/2,但实际总反应只生成V1,所以反应2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O消耗二氧化碳为(V1+V2)/2-V1=(V2-V1)/2,故氢氧化钠的物质的量为(V2-V1)
所以,原混合物中NaOH和NaHCO3的物质的量之比为(V2-V1):(V1+V2)

NaHCO3 + NaOH =加热= Na2CO3 + H2O↑ 式1
2NaHCO3=加热=Na2CO3 +CO2+H20 式2
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2+H20 式3
加热碳酸氢钠分解为二氧化碳和碳酸钠;二氧化碳和氢氧化钠反应会生成碳酸钠.2NaOH+CO2===Na2CO3 + H2O
既然充分反应后有二氧化碳生成,那么说明氢氧化钠反应完全.Y的主要成分是碳酸钠.
根据式2和V1来计算出此反应中碳酸氢钠的物质的量:(V1/22.4)*2
生成的碳酸钠的物质的量为V1/22.4
根据式3和V2可计算出参加反应的碳酸钠的物质的量:V2/22.4
又式1反应得到的碳酸钠的物质的量为:V2/22.4-V1/22.4
那么参加式1反应的碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量就都为:V2/22.4-V1/22.4
那么混合物中碳酸氢钠的物质的量为:V2/22.4-V1/22.4+(V1/22.4)*2
氢氧化钠的物质的量为:V2/22.4-V1/22.4
比值自己算算吧