Question

现有100 mL 1 mol·L^-1的碳酸钠溶液和100 mL 1.25 mol·L^-1的盐酸。

(1)若将碳酸钠溶液逐滴滴加到盐酸中，求收集到的CO₂的体积(标准状况下)。

(2)若将上述盐酸逐滴加入到碳酸钠溶液中，反应完全后，CO₂在溶液中的浓度为0.04 mol·L^-1，假定溶液的体积不变，求收集到的CO₂在标准状况下的体积。

Answer 1

解答：与H⁺反应是分步进行的：

+H⁺，

+H⁺H₂O+CO₂↑；

由题意知：

n(HCl)=0.1 L×1.25 mol·L^-1=0.125 mol

n(Na₂CO₃)=0.1 L×1 mol·L^-1=0.1 mol

(1)若将碳酸钠溶液逐滴滴加到盐酸中，由于一开始HCl过量，发生2HCl+Na₂CO₃2NaCl＋H₂O+CO₂↑这一反应，按HCl的物质的量进行计算.

2HCl+Na₂CO₃2NaCl+H₂O+CO₂↑

0.125 mol                             mol

V(CO₂)=mol×22.4 L·mol^-1=1.4 L

(2)若将上述盐酸逐滴加入到碳酸钠溶液中，先发生反应：

  HCl  +  Na₂CO₃NaHCO₃+NaCl

0.1 mol  0.1 mol     0.1 mol

剩余n(HCl)=0.025 mol

再发生反应：

HCl+NaHCO₃NaCl＋H₂O+CO₂ ↑

0.025 mol                        0.025 mol

故放出V(CO₂)=(0.025 mol-0.04  mol·L^-1×0.2 L)×22.4 L·mol^-1=0.38 L.