Question

2．取500mL Na₂CO₃溶液與300mL 1mol/L鹽酸反應，在不斷攪拌下將碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸中與將鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中，所產生氣體的物質的量之比為3：2．則碳酸鈉溶液的物質的量濃度（　�。�

• A． 0.4mol/L
• B． 0.3mol/L
• C． 0.2mol/L
• D． 0.5mol/L

Answer 1

分析 將碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸中，鹽酸過量，發生反應是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，將鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中，碳酸鈉過量，首先發生的反應是Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸鈉反應完后，再發生反應是NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O，如果對兩個過程，鹽酸都過量，則兩次產生CO₂應該一樣多，但兩者不同，說明在第一個過程中鹽酸完全反應，碳酸鈉有剩余，第二過程中鹽酸也完全反應，但有碳酸氫鈉剩余．
根據HCl的物質的量計算第一個過程的二氧化碳的物質的量，進而計算第二個過程生成二氧化碳的物質的量，根據方程式：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O計算參加該反應的HCl的物質的量，進而計算反應：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl中消耗的HCl的物質的量，據此計算Na₂CO₃的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：將鹽酸滴入碳酸鈉溶液中，發生反應：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，將碳酸鈉溶液滴入鹽酸中，發生反應：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，若鹽酸均足量，生成二氧化碳體積相等，而實際生成二氧化碳的體積之比為3：2，故鹽酸不足，HCl物質的量為0.3L×1mol/L=0.3mol，故碳酸鈉溶液滴入鹽酸中生成二氧化碳的物質的量為0.3mol×$\frac{1}{2}$=0.15mol，則鹽酸滴入碳酸鈉溶液中生成二氧化碳的物質的量為0.15mol×$\frac{2}{3}$=0.1mol，故反應NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O中消耗的HCl為0.1mol，反應Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl中消耗的HCl為0.3mol-0.1mol=0.2mol，故碳酸鈉的物質的量為0.2mol，物質的量濃度為$\frac{0.2mol}{0.5L}$=0.4mol/L，
故選A．

點評 本題考查化學方程式有關計算，明確鹽酸與碳酸鈉反應，滴加順序不同發生反應不同是解題關鍵，側重考查學生分析計算能力，題目難度中等．