Question

碳酸氫銨和氫氧化鈉固體混合物共熱時可能發(fā)生如下反應：
Ⅰ．NH₄HCO₃+2NaOH

△   .

Na₂CO₃+NH₃↑+2H₂O
Ⅱ．NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O
取碳酸氫銨和氫氧化鈉固體混合物共0.6mol，在密閉容器中加熱到200℃，充分反應后，排出氣體，冷卻后稱量，剩余固體的質量為xg．
（1）若碳酸氫銨和氫氧化鈉固體按反應Ⅰ恰好完全反應，則x=

 

g；
（2）若以ymol表示混合物中氫氧化鈉的物質的量，通過計算確定x隨y變化的數學表達式．

 

．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,銨鹽

專題：計算題,氮族元素

分析：（1）若按NH₄HCO₃+2NaOH

△   .

Na₂CO₃+NH₃↑+2H₂O恰好完全反應，則NH₄HCO₃與NaOH的物質的量之比為1：2，剩余固體為碳酸鈉，根據方程式計算碳酸鈉的物質的量，再根據m=nM計算；
（2）當0＜y≤0.4時，NaOH的物質的量不足或適量，殘余固體只能是碳酸鈉，根據氫氧化鈉的計算碳酸鈉的質量；
當0.4＜y＜0.6時，氫氧化鈉過量，剩余固體為碳酸鈉和氫氧化鈉，根據碳酸根離子守恒計算碳酸鈉的質量，再根據碳酸氫銨和氫氧化鈉之間的關系式計算剩余氫氧化鈉的質量．

解答： 解：（1）若碳酸氫銨和氫氧化鈉固體按反應Ⅰ恰好完全反應，則n（NH₄HCO₃）：n（NaOH）=1：2，碳酸氫銨和氫氧化鈉固體混合物共0.6mol，則n（NaOH）=

2

3

×0.6mol=0.4mol，根據鈉原子守恒得n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH）=0.2mol，m（（Na₂CO₃）=0.2mol×106g/mol=21.2g，
故答案為：21.2g；
（2）當0＜y≤0.4時，NaOH的物質的量不足或適量，殘余固體只能是Na₂CO₃，根據鈉原子守恒得n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaOH）=0.5y，x=m（（Na₂CO₃）=0.5ymol×106g/mol=53yg；
當0.4＜y＜0.6時，氫氧化鈉過量，剩余固體為碳酸鈉和氫氧化鈉，根據碳酸根離子守恒得n（Na₂CO₃）=n（NH₄HCO₃）=（0.6-y）mol，m（（Na₂CO₃）=（0.6-y）mol×106g/mol=（63.6-106y）g，
剩余n（NaOH）=ymol-2（0.6-y） mol=（1.2+3y）mol，則剩余m（NaOH）=（1.2+3y）mol×40g/mol=（48-120y）g，x=（63.6-106y）g+（48-120y）g=（15.6+14y）g，
故答案為：當0＜y≤0.4時，x=53y；
當0.4＜y＜0.6時，x=（15.6+14y）．

點評：本題考查了有關混合物反應的計算、有關范圍討論的計算，題目難度中等，注意根據關系式或原子守恒進行的有關混合物的計算，本題中（2）為難點和易錯點，解題關鍵在于正確選擇討論范圍．