题目

有一包NaHCO3和KHCO3的混合物样品．某研究性学习小组对其进行了如下探究，请按要求完成下列探究报告． 【探究目的】实验测定样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比． 【探究思路】设计实验测量有关反应物和生成物的量，并通过计算确定样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比． 【实验探究】实验装置如图甲所示．将一定质量的混合物样品加入锥形瓶中，用针筒a注入一定体积的稀硫酸充分反应，再用针筒b收集生成气体的体积（忽略针筒管壁间的摩擦）． （1）如果往锥形瓶中注入的稀硫酸的体积为V1mL，充分反应后，针筒b中气体的读数为V2mL，则反应中生成的CO2气体体积为______mL．写出锥形瓶中反应的离子方程式______． 【结果处理】锥形瓶中放有混合均匀的NaHCO3和KHCO3的样品3.6g，向锥形瓶中滴入一定量的稀硫酸，生成的气体体积（已换算成标准状况）与加入的稀硫酸的体积关系如图乙所示：             气体体积/ml                  896                  224                          0   5.0      20.0  稀硫酸体积/ml （2）实验所用稀硫酸中溶质的物质的量浓度是______ mol/L． （3）样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比为______． 【拓展探究】某同学设计了另一种方案，其操作流程如图丙： （4）在转移溶液时，如果溶液转移不完全，则测得的混合物中NaHCO3和KHCO3物质的量之比______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）． 答案：（1）V2-V1；  HCO3-+H+=H2O+CO2↑； （2）1mol/L； （3）5：3； （4）偏大． 实验探究：由于在密闭体系中注入V1mL的硫酸，导致此时注射器中也应该为V1mL才能维持内部压强相等，所以后来生成的气体会导致体积在V1mL的基础上增大（硫酸消耗引起的体积变化可以忽略不计），所以二氧化碳的体积为两者的差，即V2-V1mL，锥形瓶中发生的反应反应的离子方程式为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑， 故答案为：V2-V1；HCO3-+H+=H2O+CO2↑； 结果处理：（1）设硫酸溶液的体积为浓度为xmol/L，由图象可知，消耗硫酸20mL，生成标况下的二氧化碳体积896mL，二氧化碳的物质的量为： 0.896 22.4 mol=0.04mol， 根据反应：HCO3-+H+=H2O+CO2                 1mol       1mol                2x×0.02    0.04 列式：1mol×0.04=2x×0.02×1mol 解得x=1mol/L， 故答案为：1mol/L； （2）设碳酸氢钠物质的量为xmol，碳酸氢钾物质的量为y， 根据二氧化碳物质的量列式：x+y=0.04， 根据质量关系列式：84x+100y=3.6 解得：x=0.025，y=0.015， x：y=0.025：0.015=5：3， 故答案为：5：3； 拓展探究：如果在转移溶液时，如果溶液转移不完全，最后称量的固体（NaCl、KCl）质量偏小，设最后称量的质量为n，原样品的质量为m、样品中碳酸氢钠的物质的量为xmol、碳酸氢钾的物质的量为ymol， 则： 84x+100y＝m 58.5x+74.5y＝n ，整理得：x= 74.5m?100n 84×74.5?58.5×100 ，由于n值比实际值小，所以x值偏大，即碳酸氢钠的物质的量偏大，碳酸氢钾的物质的量偏偏小，二者物质的量比值会偏大， 故答案为：偏大．

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