Question

13．往100mL的NaOH溶液中通入CO₂充分反應(yīng)后，在減壓和較低溫度下，小心地將溶液蒸干，得到白色固體M，通入CO₂的體積（標準狀況）與M的質(zhì)量W的關(guān)系如圖所示．試回答下列問題：
（1）該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol/L．
（2）A點時，白色固體M的化學式為Na₂CO₃．通入CO₂的體積為1120mL（（標準狀況下）．
（3）B點時，白色固體M的化學式為Na₂CO₃、NaHCO₃．若使b點生成的鹽的質(zhì)量變?yōu)?.4g，應(yīng)繼續(xù)向溶液中通入二氧化碳1.792L（標準狀況下）．
（4）若向生成的7.16g鹽的溶液中加入一定量的NaOH，充分反應(yīng)后，減壓低溫蒸發(fā)得到純凈的碳酸鈉固體（無結(jié)晶水）8.4g，則加入的氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.06mol．

Answer 1

分析 由圖知NaOH質(zhì)量為4 g，物質(zhì)的量為0.1 mol，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算；完全轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃時，Na₂CO₃質(zhì)量為0.1mol×$\frac{1}{2}$×106g/mol=5.3 g，完全轉(zhuǎn)化為NaHCO₃時，NaHCO₃質(zhì)量為0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A點白色固體M為Na₂CO₃，C點白色固體M為NaHCO₃，根據(jù)碳原子守恒可得n（CO₂），根據(jù)V=nVm計算二氧化碳體積；
圖B點時M的質(zhì)量為7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na₂CO₃和NaHCO₃組成，設(shè)在B點時Na₂CO₃物質(zhì)的量為x，NaHCO₃物質(zhì)的量為y，根據(jù)鈉離子守恒、二者質(zhì)量之和列方程計算x、y的值，根據(jù)V=nVm計算二氧化碳體積；根據(jù)NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O計算．

解答 解：由圖知NaOH質(zhì)量為4 g，物質(zhì)的量為0.1 mol，完全轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃時，Na₂CO₃質(zhì)量為0.1mol×$\frac{1}{2}$×106g/mol=5.3 g，完全轉(zhuǎn)化為NaHCO₃時，NaHCO₃質(zhì)量為0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A點白色固體M為Na₂CO₃，C點白色固體M為NaHCO₃，B點時，白色固體M的化學式為Na₂CO₃、NaHCO₃；
（1）由圖知，二氧化碳體積為0時，固體的質(zhì)量為4g，即NaOH質(zhì)量為4 g，物質(zhì)的量為0.1 mol，則c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L；
故答案為：1mol/L；
（2）由上述分析可知，A點白色固體M為Na₂CO₃，需CO₂體積為0.1 mol×$\frac{1}{2}$×22.4L•mol^-1=1.12L=1120 mL，
故答案為：Na₂CO₃；1120；
（3）圖B點時M的質(zhì)量為7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na₂CO₃和NaHCO₃組成，設(shè)在B點時Na₂CO₃物質(zhì)的量為x，NaHCO₃物質(zhì)的量為y，
則$\left\{\begin{array}{l}{106x+84y=7.16}\\{2x+y=0.1}\end{array}\right.$，解得x=0.02，y=0.06，
故V（CO₂）=（0.02 mol+0.06 mol）×22.4L•mol^-1=1.792L；
故答案為：Na₂CO₃、NaHCO₃；1.792；
（4）若向生成的7.16g鹽的溶液中加入一定量的NaOH，充分反應(yīng)后，減壓低溫蒸發(fā)得到純凈的碳酸鈉固體（無結(jié)晶水）8.4g，則發(fā)生反應(yīng)為NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，已知NaHCO₃物質(zhì)的量為0.06mol，則加入的氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.06mol；
故答案為：0.06mol．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確常見元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意正確分析圖象中曲線各點對應(yīng)溶質(zhì)組成，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．