Question

有10mL NaOH溶液，向其中通入一定量的CO₂，得到了Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液．向所得溶液中逐滴加入0.1mol/L的鹽酸，邊加邊振蕩．使其充分反應，產生CO₂氣體的體積（標準狀況）與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示．
請回答下列問題：
（1）向Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中滴加鹽酸時發生反應的離子方程式為

 

、

 

．
（2）混合溶液中Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為

 

．
（3）原NaOH溶液中NaOH的物質的量濃度為

 

，所通CO₂氣體的體積在標準狀況下為

 

．
（4）amL同濃度的NaOH溶液，與足量的CO₂發生反應，得到的溶液中所含溶質的最大質量為

 

 （用含a的數學式表示）．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：圖示題,計算題

分析：（1）碳酸鈉、碳酸氫鈉的混合物中進入鹽酸，碳酸根離子先與氫離子反應生成碳酸氫根離子，然后碳酸氫根離子與氫離子反應生成二氧化碳氣體和水，據此寫出反應的離子方程式；
（2）根據圖象數據及反應方程式計算出碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質的量，再計算出其物質的量之比；
（3）由于反應產物為碳酸鈉、碳酸氫鈉的混合物，所以氫氧化鈉完全反應，根據鈉原子守恒計算出氫氧化鈉的物質的量濃度；根據碳原子守恒計算出二氧化碳的物質的量；
（4）二氧化碳足量，反應產物為碳酸氫鈉時得到的溶質質量最大，根據氫氧化鈉溶液濃度和體積計算出碳酸氫鈉的物質的量及質量．

解答： （1）向Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中滴加鹽酸時發生反應的離子方程式為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，
故答案為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O；
（2）碳酸鈉與鹽酸反應的離子方程式為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，消耗鹽酸的物質的量為：0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，碳酸鈉的物質的量為：0.0025mol；碳酸氫根離子消耗鹽酸的物質的量為：0.1mol/L×（0.075-0.025）L=0.005mol，碳酸氫根離子的物質的量為0.005mol，其中碳酸鈉生成的碳酸氫根離子0.0025mol，則碳酸氫鈉的物質的量為0.0025mol，所以碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質的量之比為：0.0025mol：0.0025mol=1：1，
故答案為：1：1；
（3）反應產物為Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，所以氫氧化鈉完全反應，根據鈉原子守恒，氫氧化鈉的物質的量為：0.0025mol×2+0.0025mol=0.0075mol，氫氧化鈉溶液的濃度為：

0.0075mol

0.01L

=0.75mol/L；根據碳原子守恒，通入二氧化碳的物質的量為：0.0025mol+0.0025mol=0.005mol，所以通入的標況下的二氧化碳的體積為：22.4L/mol×0.005mol=0.112L=112mL，
故答案為：0.75mol/L； 112ml（或0.112L）；
（4）amL 0.75mol/L氫氧化鈉溶液中含有溶質氫氧化鈉的物質的量為：0.00075amol，當反應產物為碳酸氫鈉時，得到的溶液中溶質的質量最大，根據鈉原子守恒，生成碳酸氫鈉的物質的量為0.00075amol，碳酸氫鈉的質量為：84g/mol×0.00075amol=0.063ag，
故答案為：0.063ag．

點評：本題考查了碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質及混合物組成的計算，題目難度中等，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質及根據化學方程式進行的簡單計算方法，本題中分析、理解圖象信息是解題關鍵．