Question

取A、B兩份物質的量濃度相等的NaOH溶液，體積均為50mL，分別向其中通入一定量的CO₂后，再分別稀釋到100mL，在稀釋后的溶液中分別滴加0.1mol/L的鹽酸，產生的CO₂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、原NaOH溶液的物質的量濃度0.15mol/L
• B、A曲線表明原溶液通入CO₂后，所得溶質為NaOH和Na₂CO₃，此時用酚酞作指示劑，溶液顏色變化時消耗鹽酸的體積為75mL
• C、B曲線表明原溶液通入CO₂后，所得溶質為Na₂CO₃和NaHCO₃且物質的量之比為1：1
• D、B曲線表明原溶液通入CO₂后，所得溶質與鹽酸反應產生的最大體積為33.6 mL（標準狀況）

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：由圖可知，當生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于A溶液來說，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發生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； 
當生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于B溶液來說，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發生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Na₂CO₃和NaHCO₃，然后結合發生的反應及消耗的鹽酸進行計算．

解答： 解：由圖可知，當生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于A溶液來說，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發生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； 
當生成CO₂氣體時，發生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于B溶液來說，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發生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Na₂CO₃和NaHCO₃，則：
A．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）=

7.5×10-3mol

0.05L

=0.15mol/L，故A正確；
B．由上述分析可知，A曲線表明原溶液通入CO₂后，所得溶質為NaOH和Na₂CO₃，此時用酚酞作指示劑，溶液顏色變化時pH在8附近，消耗鹽酸的體積小于75mL，故B錯誤；
C．B曲線表明原溶液通入CO₂后，所得溶質為Na₂CO₃和NaHCO₃，由（75-25）mL=50mL：25mL=2：1及CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為1：1，故C正確；
D．B曲線表明原溶液通入CO₂后，所得溶質與鹽酸反應產生氣體，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，氣體最大體積為0.05L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.112L=112mL，故D錯誤；
故選AC．

點評：本題考查混合物的有關計算，為高頻考點，把握圖中曲線及發生的反應的關系計算出NaOH、CO₂的物質的量為解答的關鍵，注意判斷CO₂與NaOH反應產物，題目難度較大．