有關物質的量的化學計算2題

1. 有Na2CO3和NaHCO3的混合固體95克, 和足量鹽酸反應產生CO2氣體22.4L (S.T.P下)。求原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物質的量之比。

設原混合物中 Na2CO3 的質量為 y g。
則原合物中 NaHCO3 的質量為 (95 - y) g。

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
摩爾比 Na2CO3 : CO2 = 1 : 1
Na2CO3 的摩爾質量 = 23x2 + 12 + 16x3 = 106 g/mol
所用Na2CO3 的摩爾數 = y/106 mol
生成 CO2 的摩爾數 = y/106 mol

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
摩爾比 NaHCO3 : CO2 = 1 : 1
NaHCO3 的摩爾質量 = 23 + 1 + 12 + 16x3 = 84 g/mol
所用 NaHCO3 的摩爾數 = (95 - y)/84 mol
生成 CO2 的摩爾數 = (95 - y)/84 mol

生成 CO2 的總摩爾數：
y/106 + (95 - y)/84 = 22.4/22.4
106 x 86 x [y/106 + (95 - y)/84] = 106 x 84 x 1
84y + 106(95 - y) = 8904
84y + 10070 - 106y = 8904
22y = 1166
y = 53
95 - y = 42

質量比 Na2CO3 : NaHCO3 = 53 : 42

摩爾比 Na2CO3 : NaHCO3 = 53/106 : 42/84 = 1 : 1


2. 由銅、鋅、鋁組成的混合物粉末28g, 加入足量的稀硫酸充分反應後, 剩餘不溶物4.2g, 並收集到17.92L氣體(S.T.P)。求混合物粉末中各金屬的質量。

銅與濃硫酸沒有反應。
所以混合物中銅的質量 = 4.2 g

設混合物中 Zn 的質量為 y g。
則混合物中 Al 的質量 = 28 - (4.2 + y) = (23.8 - y) g

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
摩爾比 Zn : H2 = 1 : 1
所用 Zn 的摩爾數 = y/65 mol
生成 H2 的摩爾數 = y/65 mol

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
摩爾比 Al : H2 = 2 : 3
所用 Al 的摩爾數 = (23.8 - y)/27
生成 H2 的摩爾數 = [(23.8 - y)/27] x (3/2) = (23.8 - y)/18 mol

生成 H2 的總摩爾數：
y/65 + (23.8 - y)/18 = 17.92/22.4
65 x 18 x [y/65.4 + (23.8 - y)/18] = 65 x 18 x 0.8
18y + 65(23.8 - y) = 936
18y + 1547 - 65y = 936
47y = 611
y = 13
23.8 - y = 10.8

在混合物中：
銅的質量 = 4.2 g
鋅的質量 = 13 g
鋁的質量 = 10.8 g