Question

20．向含有10.26g金屬M氫氧化物的澄清溶液中，加入NaHCO₃和Na₂CO₃•xH₂O固體混合物6.70g，充分反應后過濾，所得濾液為NaOH溶液，將其稀釋至200mL，測得Na⁺的物質的量濃度為0.35mol/L；再將所得沉淀MCO₃溶于足量的稀鹽酸中，收集到的氣體在標準狀況下體積為1.344L．
請回答下列問題：
（1）通過計算確定M的元素符號．
（2）通過計算確定x的值．

Answer 1

分析 （1）含有10.26g金屬M氫氧化物的澄清溶液與NaHCO₃和Na₂CO₃•xH₂O固體混合物反應，所得濾液為NaOH溶液，沉淀為MCO₃，金屬M氫氧化物化學式為M（OH）₂，沉淀MCO₃溶于足量的稀鹽酸中，收集到氣體1.334L為CO₂，根據關系式M（OH）₂～MCO₃～CO₂，計算M的相對原子質量，進而確定M元素；
（2）根據n=cV計算n（Na⁺），令NaHCO₃和Na₂CO₃•xH₂O的物質的量分別為amol、bmol，根據鈉離子、碳原子守恒列方程計算，再根據NaHCO₃和Na₂CO₃•xH₂O混合物的總質量列方程計算x的值．

解答 解：（1）含有10.26g金屬M氫氧化物的澄清溶液與NaHCO₃和Na₂CO₃•xH₂O固體混合物反應，所得濾液為NaOH溶液，沉淀為MCO₃，金屬M氫氧化物化學式為M（OH）₂，沉淀MCO₃溶于足量的稀鹽酸中，收集到氣體21.334L為CO₂，m（CO₂）=$\frac{1.344L}{22.4L/mol}×44g/mol$=2.64g，
令M的相對原子質量為y，根據M（OH）₂～MCO₃～CO₂，可以得出：（y+34）：44=10.26：2.64，解得y=137，故M元素為Ba元素，
答：M的元素符合為Ba；
（2）n（Na⁺）=0.2L×0.35mol/L=0.07mol，令NaHCO₃和Na₂CO₃•xH₂O的物質的量分別為amol、bmol，根據鈉離子、碳原子守恒，則：$\left\{\begin{array}{l}{a+b=0.06}\\{a+2b=0.07}\end{array}\right.$，解得a=0.05、b=0.01，
故0.05×84+0.01×（106+18x）=6.7，解得x=8，
答：x的值為8．

點評 本題考查化學方程式計算，為高頻考點，明確各個物理量關系及發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意守恒方法的靈活運用，題目難度中等．