某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等):50ml盐酸50ml盐酸50ml盐酸M(混合物)9.2g15.7g27.6gV(CO2)(标准状况)2.24L3.36L3.36L试计算:(1)盐酸的物质的量浓度为多少?(2)混合物中NaHCO3的质量分数为多少?

问题描述:

某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等):

50ml盐酸 50ml盐酸 50ml盐酸
M(混合物) 9.2g 15.7g 27.6g
V(CO2)(标准状况) 2.24L 3.36L 3.36L
试计算:
(1)盐酸的物质的量浓度为多少?
(2)混合物中NaHCO3的质量分数为多少?

(1)由表中数据可知,盐酸完全反应生成二氧化碳3.36L,结合H++HCO-3=H2O+CO2↑可知n(HCl)=

3.36L
22.4L/mol
=0.15mol,故盐酸的浓度为
0.15mol
0.05L
=3mol/L,
答:盐酸的浓度为3mol/L.
(2)由表中数据可知,加入9.2g混合物时,盐酸有剩余,混合物完全反应,设9.2 g混合物中NaHCO3、KHCO3的物质的量分别为xmol、ymol,
则有:xmol+ymol=
2.24L
22.4L/mol

84g/mol×xmol+100×ymol=9.2g ②
联立方程,解得:x=0.05 y=0.05,
故混合物中NaHCO3的质量为0.05mol×84g/mol=4.2g,
NaHCO3的质量分数为
4.2g
9.2g
×100%=45.65%,
答:混合物中NaHCO3的质量分数为45.65%.
答案解析:(1)求盐酸浓度需选择盐酸不足量的数据进行,随着混合物质量增加,二氧化碳气体量不再增加,表明盐酸全部反应完,由表中数据可知,盐酸完全反应生成二氧化碳3.36L,结合H++HCO-3=H2O+CO2↑计算n(HCl),再利用c=
n
V
计算;
(2)由表中数据可知,加入9.2g混合物时,盐酸有剩余,混合物完全反应,设9.2 g混合物中NaHCO3、KHCO3的物质的量分别为xmol、ymol,根据生成二氧化碳体积、二者质量之和列方程计算,再根据m=nM计算NaHCO3的质量,进而计算其质量分数.
考试点:物质的量浓度的相关计算;溶液中溶质的质量分数及相关计算.

知识点:本题考查混合物的有关计算,根据二氧化碳的体积变化判断盐酸是否完全反应式是关键,难度中等.