题目内容

【题目】50mLNaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的CO2,随后取此溶液10mL将其稀释到100mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/LHCl溶液,产生的CO2气体体积(标况)与所加入的盐酸的体积之间的关系如下图所示:

试分析NaOH在吸收CO2气体后,在甲、乙两种情况下,所得溶液中存在的溶质是什么?其物质的量之比是多少?__________产生的CO2气体体积(标况)是多少?____________

【答案】NaOHNa2CO3 1:1Na2CO3NaHCO3 1:1; 56mL112mL

【解析】

当生成CO2气体时,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2

1)(甲)中生成CO2气体至最大,消耗HCl25mL,若二氧化碳与NaOH反应后溶液中不含NaHCO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将CO32转化为HCO3应消耗HCl25mL,而图象中开始生成CO2气体时消耗HCl体积为50mL,说明该阶段还发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,溶液中溶质为NaOHNa2CO3,中和NaOH消耗HCl的体积为50mL-25mL=25mL,根据反应消耗盐酸的体积计算NaOHNa2CO3的物质的量之比;

(乙)中生成CO2气体至最大,消耗HCl50mL,若二氧化碳与NaOH反应后溶液中不含NaHCO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将CO32转化为HCO3应消耗HCl50mL,而图象中开始生成CO2气体时消耗HCl体积为25mL,说明该阶段只发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,且二氧化碳与NaOH反应后溶液中含NaHCO3Na2CO3,根据反应消耗盐酸的体积计算NaHCO3Na2CO3的物质的量之比;

2)根据碳元素守恒可知,(甲)中从50mL75mL消耗25mL盐酸时生成的二氧化碳,而(乙)中从25mL75mL消耗50mL盐酸时生成的二氧化碳,根据方程式进而计算生成二氧化碳的体积。

1)(甲)中生成CO2气体至最大,消耗HCl25mL,若二氧化碳与NaOH反应后溶液中不含NaHCO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将CO32转化为HCO3应消耗HCl25mL,而图象中开始生成CO2气体时消耗HCl体积为50mL,说明该阶段还发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,溶液中溶质为NaOHNa2CO3,中和NaOH消耗HCl的体积为50mL-25mL=25mL,由方程式可知NaHCO3Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比,故NaOHNa2CO3的物质的量之比=25mL25mL=11;(乙)中生成CO2气体至最大,消耗HCl50mL,若二氧化碳与NaOH反应后溶液中不含NaHCO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将CO32转化为HCO3应消耗HCl50mL,而图象中开始生成CO2气体时消耗HCl体积为25mL,说明该阶段只发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,且二氧化碳与NaOH反应后溶液中含NaHCO3Na2CO3 Na2CO3转化为NaHCO3消耗盐酸体积为25mL,则原溶液中NaHCO3消耗盐酸体积50mL-25mL=25mol,故NaHCO3Na2CO3的物质的量之比=25mL25mL=11,故答案为:NaOHNa2CO311NaHCO3Na2CO311

2)根据碳元素守恒可知,(甲)中从50mL75mL消耗25mL盐酸时生成的二氧化碳,该阶段生成二氧化碳为0.025L×0.1mol·L1=0.0025mol,体积为0.0025mol×22.4L·mol1=0.056L=56mL,而(乙)中从25mL75mL消耗50mL盐酸时生成的二氧化碳,该阶段生成二氧化碳为0.05L×0.1mol·L1=0.005mol,体积为0.005mol×22.4L·mol1=0.112L=112mL,故答案为:56112

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