碳酸氢纳俗称“小苏打”,是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物

碳酸氢纳俗称小苏打,是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,可用作膨松剂,制酸剂,灭火剂等.工业上用纯碱溶液碳酸化制取碳酸氢钠.

1)某碳酸氢钠样品中含有少量氯化钠.称取该样品,用0.1000mol/L盐酸滴定,耗用盐酸20.00mL.若改用0.05618mol/L硫酸滴定,需用硫酸  mL(保留两位小数).

2)某溶液组成如表一:

表一

化合物

Na2CO3

NaHCO3

NaCl

质量(kg

814.8

400.3

97.3

向该溶液通入二氧化碳,析出碳酸氢钠晶体.取出晶体后溶液组成如表二:

表二

化合物

Na2CO3

NaHCO3

NaCl

质量(kg

137.7

428.8

97.3

计算析出的碳酸氢纳晶体的质量(保留1位小数).

3)将组成如表二的溶液加热,使碳酸氢纳部分分解,溶液中NaHCO3的质量由428.8kg降为400.3kg,补加适量碳酸纳,使溶液组成回到表一状态.计算补加的碳酸纳质量(保留1位小数).

4)某种由碳酸钠和碳酸氢钠组成的晶体452kg溶于水,然后通入二氧化碳,吸收二氧化碳44.8×103 L(标准状况),获得纯的碳酸氢钠溶液,测得溶液中含碳酸氢钠504kg.通过计算确定该晶体的化学式.

答案

【考点】探究物质的组成或测量物质的含量;钠的重要化合物.

【专题】实验分析题;几种重要的金属及其化合物.

【分析】1)根据碳酸氢钠样品消耗的氢离子物质的量相等,计算出消耗硫酸的体积;

2)先求出通入二氧化碳消耗的碳酸钠的质量,然后根据反应计算出生成的碳酸氢钠的质量,再计算析出的碳酸氢钠的质量;

3)根据碳酸氢钠减少的质量,计算出生成的碳酸钠的质量,再用814.8kg减掉现有的碳酸钠质量,就是需要添加的碳酸钠质量;

4)先根据二氧化碳的体积计算出生成的碳酸氢钠和反应的碳酸钠质量,反应后溶液中含碳酸氢钠504kg,减掉生成的碳酸氢钠,得到原晶体中的碳酸氢钠质量,最后计算出水的质量,就可以求出晶体的化学式.

【解答】解:(1)样品消耗盐酸中的氢离子的物质的量是:nH+=0.1000mol/L×0.020L=0.002mol,需要0.05618mol/L的硫酸的体积为:≈17.80mL

故答案是:17.80

2)解:设生成的碳酸氢钠质量为m,向溶液中通入二氧化碳,发生了反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,反应消耗的碳酸钠的质量是:814.8kg137.7kg=677.1kg

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

106              168

677.1kg          m

m=≈1073.1kg

则析出的碳酸氢钠晶体的质量:1073.1+400.3428.8=1044.6 kg

答:析出的碳酸氢纳晶体的质量是1044.6kg

3)解:设碳酸氢钠分解生成了xkg碳酸钠,碳酸氢钠分解反应为:2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O,被分解的碳酸氢钠质量是:428.8kg400.3kg=28.5kg

2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O

168       106

28.5kg     x

x==17.98 kg

则补加的碳酸钠质量814.8137.717.98=659.1 kg

答:需要补加的碳酸钠的质量是:659.1 kg

4)解:设晶体中含有碳酸钠mkg,通入二氧化碳生成了m1kg碳酸氢钠,

Na2CO3 +CO2 +H2O=2NaHCO3

106    22.4×103 168

m      44.8×103  m1

m==212kgm1==336kg

452kg晶体中含Na2CO3 212 kgNaHCO3504kg336kg=168kg,水:452kg212kg168kg=72 kg

所以nNa2CO3):nNaHCO3):nH2O ==112

该晶体的化学式为NaHCO3•Na2CO3•2H2O

答:该晶体的化学式为NaHCO3•Na2CO3•2H2O

【点评】本题考查了测定碳酸钠、碳酸氢钠的含量测定,本题计算量比较大,难度中等.

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