Question

向某二價金屬M的氫氧化物澄清溶液100毫升中加入過量的NaHCO₃溶液生成MCO₃沉淀，過濾，將沉淀置于足量鹽酸中放出標準狀態下的氣體4.48升．將濾液加水稀釋到250毫升，取出25毫升恰好與20毫升鹽酸完全反應，并在標準狀態下收集到1.12升氣體．
（1）要計算金屬M的相對原子質量，你認為還必須提供下列哪項數據？

B

A  M的氫氧化物的物質的量的濃度（設為2mol/L）
B  M的碳酸鹽的質量（設為39.4克）
C  與M的碳酸鹽反應的鹽酸的物質的量濃度
D  題給條件充足，不需要補充數據
（2）根據你的選擇計算金屬M的相對原子質量和加入NaHCO₃溶液中NaHCO₃的質量．

Answer 1

分析：（1）根據MCO₃沉淀經過濾、洗滌干燥后與足量的稀鹽酸充分反應后收集到在標準狀況下的VL氣體，則氣體為二氧化碳，利用該反應的化學方程式可知，只要知道沉淀的質量即可計算金屬M的相對原子質量；
（2）根據物質的量之間的關系：NaHCO₃～Na₂CO₃ ～CO₂↑來計算回答．

解答：解：（1）設金屬M的相對原子質量為x，MCO₃的質量為m，
因MCO₃+2HCl═MCl₂+H₂O+CO₂↑
  x+60                1
   m             

V

22.4L/mol

顯然若知道m，則只有一個未知數x，即可列比例式來解答，
故選B．
（2）設x為MCO₃的物質的量：
MCO₃～CO₂
1     22.4
x    4.48L
計算出x=0.2mol．
根據B選項中給出MCO₃質量為39.4g，計算出MCO₃的相對分子質量為：

39.4

0.2

=197，
再減去碳酸根的式量60，最后得到M的原子量為：197-60=137，要計算總的NaHCO₃，
則可以根據在反應中所有的CO₃^2-最終全部轉化為CO₂氣體來計算，由守恒可知CO₂～HCO₃^-，
根據題意，總的CO₂體積為4.48+1.12×10=15.68（L），為0.7mol．
則：
NaHCO₃～Na₂CO₃ ～CO₂↑
84               1
x             0.7mol
m（NaHCO₃）=84×0.7=58.8（g）．
答：M的相對原子質量為137，NaHCO₃的質量為58.5g．

點評：本題考查相對原子質量的計算，明確該題中的化學反應及給出的物質的體積是解答的關鍵，此處還要學會利用化學反應方程式的計算來分析解答．