有一包NaHCO3和KHCO3的混合物样品.某研究性学习小组对其进行了如下

有一包NaHCO3KHCO3的混合物样品.某研究性学习小组对其进行了如下探究,请按要求完成下列探究报告.
【探究目的】实验测定样品中NaHCO
3KHCO3物质的量之比.
【探究思路】设计实验测量有关反应物和生成物的量,并通过计算确定样品中NaHCO
3KHCO3物质的量之比.

【实验探究】实验装置如图甲所示.将一定质量的混合物样品加入锥形瓶中,用针筒a注入一定体积的稀硫酸充分反应,再用针筒b收集生成气体的体积(忽略针筒管壁间的摩擦).

1)如果往锥形瓶中注入的稀硫酸的体积为V1mL,充分反应后,针筒b中气体的读数为V2mL,则反应中生成的CO2气体体积为______mL.写出锥形瓶中反应的离子方程式______

【结果处理】锥形瓶中放有混合均匀的NaHCO3KHCO3的样品3.6g,向锥形瓶中滴入一定量的稀硫酸,生成的气体体积(已换算成标准状况)与加入的稀硫酸的体积关系如图乙所示:

            气体体积/ml

                 896

                 224

                         0   5.0      20.0  稀硫酸体积/ml

2)实验所用稀硫酸中溶质的物质的量浓度是______ mol/L

3)样品中NaHCO3KHCO3物质的量之比为______

【拓展探究】某同学设计了另一种方案,其操作流程如图丙:

4)在转移溶液时,如果溶液转移不完全,则测得的混合物中NaHCO3KHCO3物质的量之比______(选填偏大偏小不变).

答案

1V2-V1  HCO3-+H+=H2O+CO2

21mol/L

353

4)偏大.

实验探究:由于在密闭体系中注入V1mL的硫酸,导致此时注射器中也应该为V1mL才能维持内部压强相等,所以后来生成的气体会导致体积在V1mL的基础上增大(硫酸消耗引起的体积变化可以忽略不计),所以二氧化碳的体积为两者的差,即V2-V1mL,锥形瓶中发生的反应反应的离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2
故答案为:V2-V1HCO3-+H+=H2O+CO2
结果处理:(1)设硫酸溶液的体积为浓度为xmol/L,由图象可知,消耗硫酸20mL,生成标况下的二氧化碳体积896mL,二氧化碳的物质的量为:

0.896

22.4

mol=0.04mol
根据反应:HCO3-+H+=H2O+CO2
                1mol       1mol
               2x×0.02    0.04
列式:1mol×0.04=2x×0.02×1mol
解得x=1mol/L
故答案为:1mol/L
2)设碳酸氢钠物质的量为xmol碳酸氢钾物质的量为y
根据二氧化碳物质的量列式:x+y=0.04
根据质量关系列式:84x+100y=3.6
解得:x=0.025y=0.015
x
y=0.0250.015=53
故答案为:53
拓展探究:如果在转移溶液时,如果溶液转移不完全,最后称量的固体(NaClKCl)质量偏小,设最后称量的质量为n,原样品的质量为m、样品中碳酸氢钠的物质的量为xmol碳酸氢钾的物质的量为ymol
则:

84x+100ym

58.5x+74.5yn

,整理得:x=

74.5m?100n

84×74.5?58.5×100

,由于n值比实际值小,所以x值偏大,即碳酸氢钠的物质的量偏大,碳酸氢钾的物质的量偏偏小,二者物质的量比值会偏大,
故答案为:偏大.

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