Question

現(xiàn)有一種堿金屬的碳酸正鹽和另一種堿金屬的酸式碳酸鹽組成的混合物，取0.506g加熱至質(zhì)量不再變化，把放出的氣體通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀0.200g．把加熱后殘留的固體與足量稀硫酸充分反應(yīng)，生成的氣體干燥后通過(guò)足量的過(guò)氧化鈉粉末，結(jié)果過(guò)氧化鈉粉末增重0.084g．試回答：
（1）混合物中酸式碳酸鹽有

0.004

mol．（不用寫計(jì)算過(guò)程）
（2）加熱后殘留的固體中碳酸鹽有

0.003

mol．（不用寫計(jì)算過(guò)程）
（3）通過(guò)計(jì)算確定這兩種鹽的化學(xué)式，寫出計(jì)算和推理過(guò)程．

Na₂CO₃ 、KHCO₃

．

Answer 1

分析：堿金屬的碳酸正鹽在加熱條件下是不會(huì)放出CO₂的，而酸式鹽會(huì)在加熱情況下放出CO₂并生成正鹽．設(shè)兩種堿金屬為N、M，混合物為N₂CO₃和MHCO₃，加熱時(shí)發(fā)生2MHCO₃

△   .

M₂CO₃+H₂O+CO₂↑，生成的二氧化碳CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2H₂O，生成白色沉淀0.200g為碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)方程式計(jì)算MHCO₃、M₂CO₃的物質(zhì)的量；
正鹽跟酸反應(yīng)時(shí)，兩種正鹽都會(huì)產(chǎn)生CO₂，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，生成的二氧化碳通過(guò)過(guò)氧化鈉，發(fā)生反應(yīng)2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂↑，根據(jù)過(guò)氧化鈉粉末增重計(jì)算生成二氧化碳的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算加熱后殘留的固體中碳酸鹽的物質(zhì)的量；
計(jì)算原混合物中N₂CO₃的物質(zhì)的量，根據(jù)混合物的質(zhì)量討論金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，據(jù)此確定金屬元素．

解答：解：（1）設(shè)兩種堿金屬為N、M，混合物為N₂CO₃和MHCO₃，加熱時(shí)：
CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2H₂O，
1mol         100g
n（CO₂）       0.2g
故n（CO₂）=1mol×

0.2g

100g

=0.002mol
   2MHCO₃

△   .

M₂CO₃+H₂O+CO₂↑   
0.004mol  0.002mol   0.002mol
故所以有MHCO₃物質(zhì)的量為0.004mol，加熱后其產(chǎn)生0.002mol正鹽，
故答案為：0.004；
（2）2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂↑△m
2 mol                   56g
n′（CO₂）              0.084g 
故n′（CO₂）=

2mol×0.084g

56g

=0.003mol，
跟酸反應(yīng)時(shí)兩種正鹽都會(huì)產(chǎn)生CO₂，由CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑可知，熱后殘留的固體中碳酸鹽的物質(zhì)的量為0.003mol，
故答案為：0.003；
（3）由（1）、（2）計(jì)算可知，加熱后正鹽總共為0.003mol，其中有0.002mol是酸式鹽加熱的產(chǎn)物，所以原混合物有0.001molN₂CO₃，原混合物中MHCO₃物質(zhì)的量為0.004mol，令N、M的相對(duì)原子質(zhì)量分別為n、m，則：
0.001×（2n+60）+0.004（m+61）=0.506，即n+2m=101，故n=23、m=39符合，即N為Na、M為K，即為Na₂CO₃ 、KHCO₃，
故答案為：Na₂CO₃ 、KHCO₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算、物質(zhì)推斷，難度中等，清楚整個(gè)過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，（3）為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，注意結(jié)合相對(duì)原子質(zhì)量確定．