为了测定小苏打的变质情况,取13.7g固体样品加到100ml盐酸溶液中,恰好完全反应.产生的气体体积3.36L,请计算 （1）所用盐酸的物质的量浓度.（2）所取小苏打样品的纯度.

题目

为了测定小苏打的变质情况,取13.7g固体样品加到100ml盐酸溶液中,恰好完全反应.产生的气体体积3.36L,请计算 （1）所用盐酸的物质的量浓度.（2）所取小苏打样品的纯度.

答案

小苏打即碳酸氢钠变质成为碳酸钠反应,2NaHCO3=Na2CO3+H20+CO2
则次13.7g的碳酸钠与碳酸氢钠的混合固体与一些盐酸恰好完全反应,生成二氧化碳3.36L(标准状况）即,生成二氧化碳的物质的量为3.36L除以22.4L/mol=0.15mol,
设0.15mol二氧化碳中有xmol二氧化碳是碳酸钠与盐酸反应而放出,设0.15mol二氧化碳中有ymol二氧化碳是碳酸氢钠与盐酸反应而放出,可列方程1：x+y=0.15,根据化学反应：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2
x 2x x y y y
分别是xmol碳酸钠与盐酸反应而放出xmol二氧化碳,ymol碳酸氢钠与盐酸反应而放出ymol二氧化碳,
则参加反应的碳酸钠的质量为xmol*106g/mol=106xg,参加反应的碳酸氢钠的质量为ymol*84g/mol=84xg,
可列方程2：106x+84y=13.7,
x+y=0.15 106x+84y=13.7
可解得x=0.05,y=0.1
则混合固体中共有0.05mol碳酸钠
根据反应2NaHCO3=Na2CO3+H20+CO2
有0.05mol*2=0.1mol碳酸氢钠分解生成0.05mol碳酸钠,则原来碳酸氢钠总物质的量为0.1mol+0.1mol=0.2mol
剩余13.7g固体总物质的量为0.1mol+0.05mol=0.15mol
小苏打样品按物质的量纯度为0.1mol除以0.15mol约等于66.67%
剩余13.7g固体中碳酸氢钠的质量为0.1mol*84g/mol=8.4g
小苏打样品按质量纯度为8.4g除以13.7g约等于61.31%
有碳酸钠与2xmol盐酸反应而放出xmol二氧化碳,碳酸氢钠与ymol盐酸反应而放出ymol二氧化碳,
则参加反应的盐酸的总的物质的量为2*0.05mol+0.1mol=0.2mol
则盐酸溶液的浓度为0.2mol除以0.1L等于2mol/L.