Question

将5.0 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入2 mol·L^-1的硫酸溶液，所加入硫酸溶液的体积与产生CO₂的体积（标准状况）关系如下图所示：

（1）写出OA段所发生反应的离子方程式____________________________。

（2）当加入35 mL硫酸溶液时，产生二氧化碳的体积（标准状况）是______________mL。

（3）若硫酸溶液用量达到上图B点时，经测定溶液中c（Na⁺）为1 mol·L^-1，则溶液中c（）为______________（设溶液体积的变化忽略不计）。

（4）原混合物中氢氧化钠的质量分数为____________________________。

Answer 1

解析：解答本题应该先明确A、B两点代表的意义。A点以前加入的硫酸没有产生CO₂，这说明加入的硫酸只是把溶液中的转变成了，该点恰好完全转化；B点开始，再加入硫酸不会产生CO₂，说明已经全部与硫酸反应生成了CO₂和水，该点恰好完全反应。根据+H⁺+H⁺CO₂↑+H₂O，如果碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水后，溶液中仅有碳酸钠的话，以上两个反应消耗硫酸相等，从图看，到A点消耗硫酸的量大于A到B消耗的量，说明溶液中还存在H⁺+OH^-H₂O的反应，存在氢氧化钠，有5 mL的硫酸中和溶液中的氢氧化钠；有20 mL硫酸将溶液中的碳酸钠转化成碳酸氢钠。溶液中的碳酸钠来源于固体中的碳酸钠以及固体中的氢氧化钠和固体碳酸氢钠在溶液中相互反应产生的碳酸钠。根据+OH^-+H₂O，固体氢氧化钠的物质的量应该等于固体中碳酸氢钠的物质的量加上5 mL的硫酸中和溶液中氢氧化钠的物质的量，再根据三者质量和为5.0 g，就可以求出氢氧化钠的质量，进而求出其质量分数。

答案：（1）H⁺+OH^-H₂O

+H⁺

（2）448

（3）0.5 mol·L^-1

（4）24.0%