Question

向濃度相等、體積均為50mL的A、B兩份NaOH溶液中，分別通入一定量的CO₂后，再稀釋到100mL．
（1）在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶質的組成可能是①

 

，②

 

，③

 

，④

 

．
（2）在稀釋后的溶液中逐滴加入0.1mol?L^-1的鹽酸，產生CO₂的體積（標準狀況）與所加鹽酸的體積關系如圖所示．
①A曲線表明，原溶液通入CO₂后，所得溶質與鹽酸反應產生CO₂的最大體積是

 

mL（標準狀況）．
②B曲線表明，原溶液通入CO₂后，所得溶液中溶質的化學式為

 

．
③原NaOH溶液的物質的量濃度為

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：

分析：（1）由CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，及氣體的量確定固體的成分；
（2）由圖可知，對應B溶液來說，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積60mL遠遠大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說明原溶液中的溶質是NaOH和Na₂CO₃；
對于A溶液來說，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積25mL小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說明原溶液中的溶質是Na₂CO₃和NaHCO₃，
①逐滴加入0.1mol?L^-1 的鹽酸，生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于A溶液來說，滴加鹽酸25mL時有氣體生成，利用HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑計算；
②溶質是Na₂CO₃和NaHCO₃，由消耗鹽酸的關系可知，二者的物質的量相同；
③加入足量的鹽酸后的溶液中均只存在NaCl，n（HCl）=n（NaOH），結合c=

n

V

計算．

解答： 解：（1）由CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，二氧化碳少量時固體為①Na₂CO₃和NaOH；以1：2恰好反應時為②Na₂CO₃；物質的量比介于1：1～1：2之間為③Na₂CO₃和NaHCO₃；二氧化碳過量時為④NaHCO₃，
故答案為：Na₂CO₃和NaOH；Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaHCO₃；NaHCO₃；
（2）由圖可知，對應B溶液來說，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積60mL遠遠大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說明原溶液中的溶質是NaOH和Na₂CO₃；
對于A溶液來說，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積25mL小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說明原溶液中的溶質是Na₂CO₃和NaHCO₃，
①對于A溶液來說，滴加鹽酸25mL時有氣體生成，逐滴加入0.1mol?L^-1 的鹽酸，當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，
則HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
       1       1
n（CO₂）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，標況下體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
故答案為：112；
②由上述分析可知，B中溶質是Na₂CO₃和NaHCO₃，由消耗鹽酸的關系可知，二者的物質的量相同，即物質的量比為1：1，故答案為：Na₂CO₃和NaHCO₃；
③加入足量的鹽酸后的溶液中均只存在NaCl，n（HCl）=n（NaOH）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol，c（NaOH）=

n

V

=

0.0075mol

0.05L

=0.15mol/L，
故答案為：0.15mol/L．

點評：本題考查化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的氧化還原反應為解答的關鍵，側重分析與計算能力、圖象與反應對應關系判斷能力的考查，注意根據圖中鹽酸的體積計算出NaOH、CO₂的物質的量，判斷CO₂與NaOH反應過程，題目難度較大．