Question

自然界存在的某種天然堿（純凈物）的化學(xué)組成可表示為aNa₂CO₃?bNaHCO₃?cH₂O（a、b、c為正整數(shù)）。現(xiàn)稱(chēng)取不同質(zhì)量的天然堿樣品，溶于水后，分別逐滴加入相同濃度的鹽酸溶液30mL，產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下圖所示。
（1）若用2.49g樣品進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)生的CO₂為_(kāi)____mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。
（2）另取3.32g天然堿樣品于300℃加熱到完全分解（300℃時(shí)Na₂CO₃不分解），產(chǎn)生CO₂112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）和水0.45g，計(jì)算并確定該天然堿的化學(xué)式。
（3）實(shí)驗(yàn)所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。

Answer 1

見(jiàn)解析

【試題分析】
解析：本題主要考查了圖像數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用能力�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果常以圖像的形式表示，看圖用圖是基本的化學(xué)能力之一。題中圖示表示將30mL鹽酸逐滴加入樣品溶液中，所加樣品質(zhì)量與生成CO₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的關(guān)系。
（1）m（樣品）≤4.98g時(shí)，樣品質(zhì)量與CO₂體積成正比。設(shè)2.49g樣品反應(yīng)生成CO₂的體積為V，則，V=504mL。
（2）3.32g樣品中，n（NaHCO₃）=2n（CO₂）=2×=0.01mol，
n（H₂O）==0.02mol。
由碳元素守恒得：
n（Na₂CO₃）=-0.01mol=0.02mol。
故該天然堿的組成為：2Na₂CO₃?NaHCO₃?2H₂O。
（3）當(dāng)4.98g≤m（樣品）≤12.45g時(shí)，30mL鹽酸全部參加反應(yīng)。其中m（樣品）＝4.98g時(shí)，樣品中Na₂CO₃、NaHCO₃都恰好生成CO₂；m（樣品）＝12.45g時(shí)，樣品中Na₂CO₃恰好生成NaHCO₃。任一情形用于計(jì)算鹽酸濃度都很方便。樣品質(zhì)量為4.98g時(shí)，反應(yīng)式為：
2Na₂CO₃?NaHCO₃?2H₂O ＋5HCl=5NaCl+3CO₂↑+5H₂O
由以上可知，消耗n（HCl）=×5=0.075mol，c（HCl）==2.5mol/L。