Question

【題目】碳酸鈉有兩種化合物，碳酸鈉（Na2CO3）和碳酸氫鈉（NaHCO3），其中碳酸鈉最為重要，在工業上有廣泛的應用。在生活中，碳酸氫鈉是常用的發酵劑的主要成分。完成下列計算：

（1）某天然堿的化學組成可能為aNa2CO3bNaHCO3cH2O（a、b、c為正整數），為了確定其成分：稱取天然堿樣品7.3g，充分加熱后得到水的質量為0.9g，二氧化碳的質量為1.1g。該天然堿的化學式為____________。

（2）為了測定某發酵劑樣品中碳酸氫鈉的含量，取樣品n克，充分灼燒以后，稱的殘留固體質量為m克（假設其他成分不分解）。則樣品中碳酸氫鈉的質量：_________（填含n、m的計算式）。

（3）已知酸性強弱順序為：H2CO3 > HCO3- > HX。取由0.4molNaX、0.2molNa2CO3和0.1molNaHCO3組成的混合物，溶于200mL水中，往所得溶液中通入一定量的CO2氣體，反應明顯分兩步，完成下列表格。

CO2（mol）	0.05	0.15	0.6
NaX（mol）	____	____	____
Na2CO3（mol）	____	____	____
NaHCO3（mol）	____	____	____

Answer 1

【答案】Na2CO32NaHCO3H2O 84（n—m）/31 0.2 0 0 0.35 0.45 0 0 0 0.9

【解析】

2NaHCO3NaCO3+H2O+CO2↑，二氧化碳的質量為1.1g,則n(NaHCO3)=，充分加熱后得到水的質量為0.9g，碳酸氫鈉分解會生成水，同時化合物中有結晶水，則化合物中水為，天然堿晶體中n(Na2CO3)=，則n(Na2CO3)：n(NaHCO3)：n(H2O)=0.025mol：0.05mol：0.025mol=1：2：1；結合2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑及差量法計算；酸性強弱順序為：H2CO3>HCO3->HX，未通CO2時，NaX與NaHCO3發生反應NaX+ NaHCO3=Na2CO3+HX；通入CO2先發生反應2NaX+CO2+H2O=2HX+Na2CO3，再與Na2CO3反應，反應為Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，結合方程式計算。據此分析。

(1)根據以上分析n(Na2CO3)：n(NaHCO3)：n(H2O)=0.025mol：0.05mol：0.025mol=1：2：1,則天然堿的化學組成可能為Na2CO32NaHCO3H2O；答案為：Na2CO32NaHCO3H2O；

(2)取樣品n克，充分灼燒以后，稱的殘留固體質量為m克，設碳酸氫鈉為xg， ， ，故答案為：；

(3)酸性強弱順序為：H2CO3>HCO3->HX，未通CO2時，NaX與NaHCO3發生反應NaX+ NaHCO3=Na2CO3+HX；通入CO2先發生反應2NaX+CO2+H2O=2HX+Na2CO3，再與Na2CO3反應，反應為Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；0.1molNaX與NaHCO3發生反應生成0.1mol Na2CO3，當通入0.05molCO2時，NaX反應消耗0.1mol，生成0.05molNa2CO3，此時，溶液中還有0.2molNaX，0.35mol Na2CO3，0mol NaHCO3；同理可得，繼續通入0.1molCO2時，發生反應2NaX+CO2+H2O=2HX+Na2CO3，NaX反應消耗0.2mol，生成0.1molNa2CO3，此時，溶液中還有0molNaX，0.45molNa2CO3，0molNaHCO3；繼續通入0.45molCO2時，與溶液中的0.45molNa2CO3恰好完全反應，同時生成0.45molNaHCO3，所以此時溶液中0molNaX，0molNa2CO3，0.9mol NaHCO3；答案為：

CO2（mol）	0.05	0.15	0.6
NaX（mol）	0.2	0	0
Na2CO3（mol）	0.35	0.45	0
NaHCO3（mol）	0	0	0.9