取16.8g碳酸氢钠固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为13.7g.把剩余固体加入到100mL 2mol/L的稀硫酸中,充分反应后溶液中H+的浓度约为________mol/L.
网友回答
2
解析分析:依据碳酸氢钠分解前后质量变化计算反应的碳酸氢钠和生成的碳酸钠,确定反应后固体中碳酸氢钠和碳酸钠的物质的量,结合碳酸氢钠、碳酸钠和硫酸反应的化学方程式计算剩余氢离子浓度;
解答:16.8g碳酸氢钠固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为13.7g.n(NaHCO3)==0.2mol;依据反应前后质量减小计算:
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O△m
2 1 62g
0.1mol 0.05mol 16.8g-13.7g=3.1g
计算得到固体中含NaHCO3 物质的量为0.1mol;Na2CO3物质的量为0.05mol;
100mL 2mol/L的稀硫酸中n(H+)=0.1L×2mol/L×2=0.4mol;
HCO3-+H+=H2O+CO2↑; CO32-+2H+=H2O+CO2↑
1 1 1 2
0.1mol 0.1mol 0.05mol 0.1mol
所以溶液中剩余氢离子物质的量=0.4mol-0.1mol-0.1mol=0.2mol;
C(H+)==2mol/L
或依据元素守恒得到,最终碳酸氢钠全部和硫酸反应生成Na2SO4,硫酸剩余,剩余得到的是硫酸钠和硫酸的混合液,溶液中存在电荷守恒:C(H+)+C(Na+)=2C(SO42-)+C(OH-);酸溶液中氢氧根离子浓度较小忽略不计,得到C(H+)+C(Na+)=2C(SO42-),其中C(Na+)==2mol/L;C(SO42-)=2mol/L,代入得到C(H+)=2mol/L;
故