Question

在5.68g CaCO₃和MgCO₃組成的混合物中加入足量的稀鹽酸，產(chǎn)生的全部氣體剛好與500ml濃度為0.2mol?L^-1的NaOH溶液完全反應(yīng)，把所得溶液在較低溫度下蒸發(fā)至干，可得不含結(jié)晶水的5.92g固體．原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量分別是多少克？

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：先根據(jù)n=cV計(jì)算出氫氧化鈉的物質(zhì)的量，然后根據(jù)方程式分別判斷生成碳酸鈉、碳酸氫鈉的質(zhì)量，從而判斷5.92g固體的組成；
根據(jù)鈉原子守恒、碳酸鈉、碳酸鈉的質(zhì)量列式計(jì)算出二者的物質(zhì)的量；
根據(jù)C原子守恒、碳酸鈣、碳酸鎂的總質(zhì)量列式計(jì)算出二者的物質(zhì)的量，從而計(jì)算出原混合物中碳酸鈣、碳酸鎂的質(zhì)量．

解答： 解：氫氧化鈉的質(zhì)量為40g/mol×0.2mol/L×0.5L=4g，
設(shè)氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化成碳酸鈉時(shí)所得碳酸鈉的質(zhì)量為x，
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
80         106
4g          x
x=

106×4g

80

=5.3g＜5.92g，
設(shè)氫氧化鈉全部轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉時(shí)所得碳酸氫鈉的質(zhì)量為y，
NaOH+CO₂=NaHCO₃
40       84
4g       y
y=

84×4g

40

=8.4g＞5.92g，
說明5.92g固體中既有Na₂CO₃，又有NaHCO₃，
設(shè)碳酸鈉的物質(zhì)的量為xmol、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為ymol，則：
2x+y=0.2mol/L×0.5L，
106x+84y=5.92g，
解得：x=0.04、y=0.02，
根據(jù)C原子守恒，原混合物固體中CaCO₃和MgCO₃的物質(zhì)的量之和為0.04mol+0.02mol=0.06mol，
設(shè)CaCO₃的物質(zhì)的量為m、MgCO₃的物質(zhì)的量為n，
則：m+n=0.06，
100m+84n=5.68，
解得：n=0.02、m=0.04，
即：混合物中含有0.04mol碳酸鈣、0.02mol碳酸鎂，
原混合物中含有碳酸鈣的質(zhì)量為100g/mol×0.04mol=4g，含有碳酸鎂的質(zhì)量為84g/mol×0.02mol=1.68g，
答：原混合物中含有4g碳酸鈣、1.68g碳酸鎂．

點(diǎn)評：本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度較大，計(jì)算過程較復(fù)雜，解答本題的關(guān)鍵是先判斷出生成物組成，然后利用數(shù)據(jù)間的關(guān)系計(jì)算出要求的量，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力．