题目内容
【题目】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.a=0.3
C.ab段发生反应的离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
【答案】B
【解析】
向NaOH和Na2CO3混合配成的溶液中滴加盐酸时,先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,氢氧化钠反应完毕后再发生碳酸钠与盐酸的反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,最后发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,利用物质的量的关系并结合图象分析解答。
A.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠:NaOH+HCl=NaCl+H2O,继续滴加时,盐酸与Na2CO3首先发生反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,继续滴加时发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,则在0-a范围内发生反应为:NaOH+HCl=NaCl+H2O、HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,故A错误;
B.根据图像可知,从a点开始发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,该过程中消耗氯化氢的物质的量与生成二氧化碳的物质的量相等为0.01mol,则消耗0.1molL-1稀盐酸的体积分别为=0.1L,所以a=0.4-0.1=0.3,故B正确;
C.根据分析可知,ab段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应的离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,故C错误;
D.根据碳元素守恒,混合物中碳酸钠的物质的量是0.01mol,b点消耗盐酸的物质的量为0.1mol/L×0.4L=0.04mol,则a点氯化氢的物质的量为:0.04mol-0.01=0.03mol,根据反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl可知,0.01mol碳酸钠消耗0.01mol氯化氢生成碳酸氢钠,则氢氧化钠的物质的量为0.03mol-0.01mol=0.02mol,所以原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为0.02mol∶0.01mol=2∶1,故D错误;
故选B。