化学计算题、工业流程、实验题题测试试题含答案.docx

化学计算题、工业流程、实验题题测试试题含答案

化学计算题

1.向一定量的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中逐滴加入稀盐酸，产生气体的体积与加入稀盐酸的体积关系如图所示。已知\(V_1=20mL\)，\(V_2=60mL\)，且生成气体在标准状况下的体积为\(448mL\)。求原混合溶液中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量浓度。

-首先分析反应过程：

-向碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液中加稀盐酸，先发生\(Na_2CO_3+HCl=NaCl+NaHCO_3\)，此阶段没有气体生成；然后发生\(NaHCO_3+HCl=NaCl+H_2O+CO_2\uparrow\)。

-生成\(CO_2\)的物质的量\(n(CO_2)=\frac{V(CO_2)}{V_m}=\frac{0.448L}{22.4L/mol}=0.02mol\)。

-从\(V_1\)到\(V_2\)发生的是\(NaHCO_3+HCl=NaCl+H_2O+CO_2\uparrow\)，消耗\(HCl\)的体积为\(V_2-V_1=(60-20)mL=40mL\)。

-根据\(NaHCO_3+HCl=NaCl+H_2O+CO_2\uparrow\)，\(n(HCl)=n(CO_2)=0.02mol\)，则\(HCl\)的物质的量浓度\(c(HCl)=\frac{n(HCl)}{V(HCl)}=\frac{0.02mol}{0.04L}=0.5mol/L\)。

-在\(0-V_1\)阶段发生\(Na_2CO_3+HCl=NaCl+NaHCO_3\)，消耗\(HCl\)的物质的量\(n_1(HCl)=c(HCl)\timesV_1=0.5mol/L\times0.02L=0.01mol\)。

-由\(Na_2CO_3+HCl=NaCl+NaHCO_3\)可知\(n(Na_2CO_3)=n_1(HCl)=0.01mol\)。

-由\(Na_2CO_3\)生成的\(NaHCO_3\)和原有的\(NaHCO_3\)共产生\(0.02molCO_2\)，由\(Na_2CO_3\)生成的\(NaHCO_3\)物质的量为\(0.01mol\)，所以原溶液中\(NaHCO_3\)的物质的量\(n(NaHCO_3)_{原}=0.02mol-0.01mol=0.01mol\)。

-假设混合溶液体积为\(V\)（这里不影响求浓度比），\(c(Na_2CO_3)=\frac{n(Na_2CO_3)}{V}=\frac{0.01mol}{0.1L}=0.1mol/L\)，\(c(NaHCO_3)=\frac{n(NaHCO_3)_{原}}{V}=\frac{0.01mol}{0.1L}=0.1mol/L\)。

2.取\(50.0mLNa_2CO_3\)和\(Na_2SO_4\)的混合溶液，加入过量\(BaCl_2\)溶液后得到\(14.51g\)白色沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到\(4.66g\)，并有气体放出。试计算：

-（1）原混合溶液中\(Na_2CO_3\)和\(Na_2SO_4\)的物质的量浓度。

-加入\(BaCl_2\)溶液后，发生反应\(Na_2CO_3+BaCl_2=BaCO_3\downarrow+2NaCl\)，\(Na_2SO_4+BaCl_2=BaSO_4\downarrow+2NaCl\)。

-用稀硝酸处理沉淀时，\(BaCO_3+2HNO_3=Ba(NO_3)_2+H_2O+CO_2\uparrow\)，\(BaSO_4\)不与稀硝酸反应。

-所以\(m(BaSO_4)=4.66g\)，\(n(BaSO_4)=\frac{m(BaSO_4)}{M(BaSO_4)}=\frac{4.66g}{233g/mol}=0.02mol\)。

-根据\(Na_2SO_4+BaCl_2=BaSO_4\downarrow+2NaCl\)，\(n(Na_2SO_4)=n(BaSO_4)=0.02mol\)，\(c(Na_2SO_4)=\frac{n(Na_2SO_4)}{V}=\frac{0.02mol}{0.05L}=0.4mol/L\)。

-\(m(BaCO_3)=14.51g-4.66g=9.85g\)，\(n(BaCO_3)=\frac{m(BaCO_3)}{M(BaCO_3)}=\frac{9.85g}{197g/mol}=0.05mol\)。

-根据\(Na_2CO