Question

取16.8 g碳酸氢钠固体加热一段时间后，剩余固体质量13.7 g，把剩余固体加入到100 mL2 mol/L的稀硫酸中，充分反应后溶液中氢离子的浓度约为

A.1.4 mol/L B.3 mol/L C.0.5 mol/L D.2 mol/L

Answer

D

【解析】

发生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，加热一段时间后，剩余固体质量13.7g，利用差量法确定固体的成分，加盐酸发生HCO3-+H+=H2O+CO2↑、CO32-+2H+=H2O+CO2↑，以此计算反应后溶液中氢离子的浓度。

16.8g碳酸氢钠的物质的量n(NaHCO3)==0.2 mol，将该固体加热，发生反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，根据方程式可知：每有168 gNaHCO3发生分解反应，固体质量会减少(44+18) g=62 g，加热一段时间后，剩余固体的质量为13.7 g，分解的NaHCO3质量为16.8 g-13.7 g=3.1g，所以反应的NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)==0.1mol，反应产生的Na2CO3的物质的量为0.05 mol，因此反应后剩余固体中含Na2CO30.05 mol，含有NaHCO30.1 mol，100 mL 2 mol/L的稀硫酸中n(H+)=0.1 L×2 mol/L×2=0.4 mol，由CO32-+2H+=H2O+CO2↑可知0.05 mol Na2CO3反应消耗0.1 mol H+，由HCO3-+H+=H2O+CO2↑可知0.1 mol NaHCO3反应消耗0.1 mol H+，所以溶液中剩余H+物质的量为0.4 mol-0.1 mol-0.1 mol=0.2 mol，故充分反应后溶液中氢离子的浓度约为c(H+)==2 mol/L，故合理选项是D。