Question

3．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．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．下列說法正確的是（　�。�

• A． 在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶質的組成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃
• B． B曲線說明，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11.2L（標準狀況）
• C． 原NaOH溶液的物質的量濃度為0.100mol/L
• D． B曲線表明，原溶液通入CO₂后，所得溶液中溶質的化學式為NaOH、Na₂CO₃

Answer 1

分析 ①當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于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^-，根據消耗鹽酸體積相對大小確定所得溶液中的溶質；
②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時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根據消耗鹽酸體積相對大小確定所得溶液中的溶質；
③先向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當二氧化碳氣體完全放出時，溶液的溶質是氯化鈉，該反應的實質是鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，根據鹽酸的物質的量計算氫氧化鈉的物質的量濃度．

解答 解：A．由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，則在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶質的組成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，故A正確；
B．當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于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，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，與鹽酸反應產生CO₂的最大體積是0.015L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.336L，故B錯誤； 
C．先向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當二氧化碳氣體完全放出時，溶液的溶質是氯化鈉，該反應的實質是鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，鹽酸和氫氧化鈉反應的物質的量之比為1：1，設氫氧化鈉的物質的量濃度為cmol/L，加入75ml鹽酸時二氧化碳的體積達最大，此時溶液為氯化鈉溶液．根據氯離子、鈉離子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=7.5×10^-3mol，c（NaOH）=$\frac{7.5×1{0}^{-3}mol}{0.05L}$=0.15mol/L，故C錯誤；
D．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為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，故D正確；
故選AD．

點評 本題考查離子反應及化學反應的計算，為高頻考點，把握圖象與反應的對應關系及溶質的判斷為解答的關鍵，注意分析與計算能力的綜合考查，題目難度中等．