Question

现有6g含有杂质的亚硫酸钠固体，与足量的盐酸反应产生标况下1.12L气体，并测得该气体的相对分子质量为60，则固体中所含的杂质可能是（ ）
A．Na₂CO₃
B．NaHCO₃
C．Na₂CO₃和NaHCO₃
D．Na₂SO₄

Answer

亚硫酸钠固体与足量的盐酸反应生成二氧化硫，二氧化硫的相对分子质量为64，由于测得该气体的相对分子质量为60，所以亚硫酸钠固体含有杂质，杂质与盐酸反应生成气体，该气体的相对分子质量小于60，由选项可知该气体为二氧化碳．
根据反应可知二氧化硫的物质的量等于亚硫酸钠的物质的量，二氧化碳的物质的量等于碳酸钠或碳酸氢钠的物质的量．
根据气体的体积计算出混合气体的物质的量，进而计算混合气体的质量，设混合气体中SO2和CO2的物质的量分别为x和y，利用混合气体的物质的量，混合气体的质量列方程计算x、y的质量．讨论含有的杂质情况，根据固体质量6g确定．
【解析】
混合气体的物质的量为=0.05mol，
混合气体的质量为0.05mol×60g/mol=3g，
设混合气体中SO2和CO2的物质的量分别为x和y，
则有，解得：x=0.04，y=0.01．
所以混合物的平均相对分子质量M=6/0.05=120，说明混合物中肯定有NaHCO3或Na2CO3或二者都有；
若只有Na2CO3，根据质量情况，126×0.04+106×0.01=6.1g＞6g，故不可能；
若只有NaHCO3，根据质量情况，126×0.04+84×0.01=5.88g＜6g，说明混合物中还有Na2CO3．
故含有的杂质为NaHCO3和Na2CO3．
故选C．