题文
取NaHCO3和Na2O2的固体混合物x g放入一密闭容器中加热至250℃,充分反应后排出所有气体。将反应后的固体分成完全相同的两份,将其中一份投入到足量的BaCl2溶液中,最后可得到3.94g沉淀。另一份溶于适量的水,无气体放出,再向水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸,产生气体与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。试回答下列问题:
(1)加入盐酸后总共产生的气体在标准状况下的体积为__________________L;
(2)盐酸中HCl的物质的量浓度__________________;
(3)反应后的固体的成分(填化学式)__________________;
(4)密闭容器中排出气体的成分(填化学式)______________;
(5)x=_____________。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)0.448(2分)(2)0.2 mol/L(2分)(3)NaOH Na2CO3(1分)
(4)O2 、H2O(2分)(5)6.09g( 3分)
解析
(1)3.94g白色沉淀是碳酸钡,物质的量是3.94g÷197g/mol=0.02mol,所以根据碳原子守恒可知,生成的CO2体积是0.02mol×22.4L/mol=0.448L。
(2)由于碳酸钠和盐酸反应是分步进行的,所以根据图像可知,和碳酸氢钠反应的盐酸是275ml-175ml=100ml。所以根据方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,生盐酸的物质的量是0.02mol,其浓度是0.02mol÷0.1L=0.2mol/L。
(3)由于和碳酸钠反应生成碳酸氢钠时消耗的盐酸是100ml,所以根据图像可知,固体中一定还有氢氧化钠。
(4)根据以上分析可知,氢氧化钠和碳酸钠的物质的量不相等,其中氢氧化钠的少。由于碳酸氢钠分解生成的CO2和水的物质的量是相等的,且过氧化钠首先和CO2反应,所以在反应中过氧化钠不足,水蒸气是过量的,因此排出的气体是氧气和水蒸气。
(5)生成的氢氧化钠是0.2mol/L×0.075mol=0.015mol、碳酸钠是0.2mol/L×0.1mol=0.02mol。所以CO2和过氧化钠反应生成的碳酸钠是0.01mol,则原碳酸氢钠是0.02mol。过氧化钠是0.01mol+0.015mol÷2=0.0175mol。所以每一份中固体的质量是0.02mol×84g/mol+0.0175mol×78g/mol=3.045g,则x=3.045g×2=6.09g。
点评:该题的关键是根据图像准确判断出固体中含有氢氧化钠,另外还需要注意的是由于氢氧化钠能吸收CO2,所以过氧化钠应该首先和CO2反应,最后再和水蒸气反应。在进行计算时,应该根据守恒法,简化计算过程。
考点
据考高分专家说,试题“取NaHCO3和Na2O2的固体混合物x.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。
物质的量
物质的量:
物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一(7个基本的物理量分别为:长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量)符号:n
计算公式:物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系:n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M
使用物质的量注意事项:
(1)物质的量表示物质所含指定粒子的多少,物质的量是一个整体,不得简化或增添任何字。
(2)物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子,因此在使用中应指明粒子的名称。
物质的量的相关解法:
问题探究:
(1)1mol氢这种说法正确吗?如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子?
答:使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明离子的种类,1mol氢的说法不正确,因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH2、1molH+。
(2)阿佛加德罗常数和6.02×1023mol-1在实际使用上有何区别?
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字,而6.02×1023mol-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确,要使用阿佛加德罗常数,而在涉及计算时,则用6.02×1023mol-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。


