取16.8g碳酸氢钠固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为13.7g.把剩余固体加入到100mL 2mol/L的稀硫酸中,充分反应后溶液中H+的浓度约为______mol/L.
(在下面空白处写出计算过程)
16.8g碳酸氢钠固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为13.7g.n(NaHCO3)=
=0.2mol;依据反应前后质量减小计算:16.8g 84g/mol
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O△m
2 1 62g
0.1mol 0.05mol 16.8g-13.7g=3.1g
计算得到固体中含NaHCO3 物质的量为0.1mol;Na2CO3物质的量为0.05mol;
100mL 2mol/L的稀硫酸中n(H+)=0.1L×2mol/L×2=0.4mol;
HCO3-+H+=H2O+CO2↑; CO32-+2H+=H2O+CO2↑
1 1 1 2
0.1mol 0.1mol 0.05mol 0.1mol
所以溶液中剩余氢离子物质的量=0.4mol-0.1mol-0.1mol=0.2mol;
C(H+)=
=2mol/L0.2mol 0.1L
或依据元素守恒得到,最终碳酸氢钠全部和硫酸反应生成Na2SO4,硫酸剩余,剩余得到的是硫酸钠和硫酸的混合液,溶液中存在电荷守恒:C(H+)+C(Na+)=2C(SO42-)+C(OH-);酸溶液中氢氧根离子浓度较小忽略不计,得到C(H+)+C(Na+)=2C(SO42-),其中C(Na+)=
=2mol/L;C(SO42-)=2mol/L,代入得到C(H+)=2mol/L;0.2mol 0.1L
故答案为:2