题目内容

【题目】取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份10 mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示,试回答下列问题:

(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为____________mol/L。

(2)曲线A表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质成分是____________,其物质的量之比为__________。

(3)曲线B表明,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标况)的最大值为 mL。

【答案】(1)0.75mol/L (2)NaOH、Na2CO3 3:1 (3)112mL

【解析】

试题分析(1)加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为氯化钠溶液.根据氯离子、钠离子守恒,

所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075ml×0.1mol/L=0.0075mol,

所以c(NaOH)==0.75mol/L;

(2)CO2与NaOH反应为CO2+NaOH=NaHCO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H20,

当n(CO2):n(NaOH)≥1,反应按进行,等于1时,CO2、NaOH恰好反应生成NaHCO3;大于1时,生成生成NaHCO3,CO2有剩余;

当1/2<n(CO2):n(NaOH)<1,反应按①②进行,CO2、NaOH反应,无剩余,生成物为NaHCO3、Na2CO3

当n(CO2):n(NaOH)≤1/2,反应按进行,等于1/2,时,CO2、NaOH恰好反应生成Na2CO3;小于1/2时,生成Na2CO3,NaOH有剩余;

由曲线A可知从60ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应,

反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,

所以n(NaHCO3)=n(HCl)=(0.075-0.06)L×0.1mol/L=1.5×10-3mol,

根据C原子守恒,所以n(CO2)=n(NaHCO3)=1.5×10-3mol,

(1)可知,n(NaOH)=0.0075mol,

所以n(CO2):n(NaOH)=1.5×10-3mol:0.0075mol=1:5,小于1:2,所以反应按进行,NaOH有剩余,溶液中溶质为Na2CO3和NaOH.

根据C原子守恒,所以n(Na2CO3)=n(CO2)=1.5×10-3mol,再根据钠离子守恒,

得溶液中氢氧化钠的物质的量为0.0075mol-1.5×10-3mol×2=0.0045mol,

所以溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为0.0045mol:1.5×10-3mol=3:1.

故答案为:Na2CO3、NaOH;1:3;

(3)由曲线B可知从25ml到75ml为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,

反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,

所以n(CO2)=n(HCl)=(0.075ml-0.025ml)×0.1mol/L=0.005mol,

所以CO2气体体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL。

练习册系列答案
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CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O

某实验小组做上述反应时发现NaOH的用量对反应产物有影响于是他们采用控制变量的方法,均使用0.5 mL 40%的乙醛溶液进行下列实验。

编号

2%CuSO4溶液的体积

10%NaOH溶液的体积

振荡后

的现象

pH

加乙醛水浴加热后的沉淀颜色

1

2 mL

3滴

浅蓝绿色沉淀

5~6

浅蓝绿色沉淀

2

a

15滴

浅蓝色沉淀

7~8

黑色沉淀

3

1 mL

1 mL

蓝色悬浊沉淀较少

9~10

红褐色沉淀

4

b

2 mL

蓝色悬浊沉淀较多

11~12

红色沉淀

5

1 mL

3 mL

蓝紫色溶液

12~13

————

(1)上表中a、b应为 (填字母序号)。

A.15滴,1 mL B.2 mL,1 mL C.15滴,2 mL D.2 mL,2 mL

(2)查阅资料可知,实验1中的浅蓝绿色沉淀主要成份为Cu2(OH)2SO4,受热不易分解。写出生成Cu2(OH)2SO4反应的化学方程式 。基于实验1、2的现象可以得出结论:NaOH用量较少时,

(3)小组同学推测实验3中的红褐色沉淀可能是CuO和Cu2O的混合物,其理论依据是

(4)为了进一步证明实验4中红色沉淀的成分,该小组同学查阅资料得知:Cu2O在碱性条件下稳定,在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu。并进行了以下实验。

.将实验4反应后的试管静置,用胶头滴管吸出上层清液。

.向下层浊液中加入过量稀硫酸,充分振荡、加热,应观察到的现象是

(5)小组同学继续查阅资料得知:Cu(OH)2可与OH-继续反应生成蓝紫色溶液([Cu(OH)4] 2-),由此提出问题:[Cu(OH)4] 2-能否与乙醛发生反应,生成红色沉淀?设计实验解决这一问题,合理的实验步骤是 。基于上述实验,该小组同学获得结论:乙醛参与反应生成红色沉淀时,需控制体系的pH>10。

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