Question

取等物質的濃度NaOH溶液兩份A和B，每份20ml，向其中各通入一定量的CO₂，然后分別將其稀釋為100ml，分別向稀釋后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的鹽酸，標準狀況下產生CO₂氣體體積與所加鹽酸的體積（單位為ml）的關系如圖所示．
（1）曲線A表明，原溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質為（寫化學式）

Na₂CO₃

加入鹽酸后產生CO₂體積的最大值

112

ml，滴入鹽酸的過程中發生反應的離子方程式

CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-

、

HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑

．
（2）曲線B 表明，原溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質為（寫化學式）

Na₂CO₃、NaHCO₃

，兩溶質物質的量之比為

1：2

；加入鹽酸后產生CO₂體積的最大值為

168

 ml．
（3）求原NaOH溶液物質的量的濃度

0.5

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）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50mL時沒有氣體生成，可能發生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根據消耗鹽酸的體積相等，說明所得溶液中的溶質為Na₂CO₃，根據反應的離子方程式計算；
（2）NaHCO₃全部反應生成氣體消耗的鹽酸的體積大于生成NaHCO₃消耗鹽酸的體積，說明溶質為Na₂CO₃、NaHCO₃，根據有關反應的離子方程式計算；
（3）根據Na元素守恒計算．

解答：解：（1）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50mL時沒有氣體生成，可能發生
OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，
根據反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，
根據反應CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，可知n（CO₃^2-）=n（HCO₃^-）=0.005mol，而此時消耗n（H⁺）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，
則說明所得溶液中的溶質為Na₂CO₃，
HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
      1mol  22.4L
     0.005mol V 
生成CO₂體積為V=

0.005mol×22.4L

1mol

=0.112L=112mL，
故答案為：Na₂CO₃；112；CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；
（2）NaHCO₃全部反應生成氣體消耗的鹽酸的體積大于生成NaHCO₃消耗鹽酸的體積，說明溶質為Na₂CO₃、NaHCO₃，
設混合物中含有xmolNa₂CO₃，ymolNaHCO₃，
則   CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-
      1    1
 n（CO₃^2-） 0.025L×0.1mol/L
n（Na₂CO₃）=n（CO₃^2-）=0.025L×0.1mol/L=0.0025mol，
又：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
     1    1      1
 n（HCO₃^-）  0.075L×0.1mol/L
 n（HCO₃^-）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol
所以：n（NaHCO₃）=0.0075mol-0.0025mol=0.05mol，
所以：n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=0.0025mol：0.005mol=1：2，
 n（CO₂）=n（NaHCO₃）=0.0075mol
V（CO₂）=0.0075mol×22.4L/mol=0.168L=168mL，
故答案為：Na₂CO₃、NaHCO₃；1：2； 168；
（3）根據Na元素守恒，反應后溶液的溶質為NaCl，則
n（NaOH）=n（HCl）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，
則c（NaOH）=

0.01mol

0.02L

=0.5mol/L，
故答案為：0.5．

點評：本題考查混合物的計算，題目難度較大，本題關鍵是根據圖象判斷溶液溶質的成分，結合離子方程式利用守恒定律計算．