Question

20．向浓度相等、体积均为100mL 的 A、B 两份NaOH 溶液中，分别通入一定量的 CO₂后，再向所得溶液中滴加0.1mol/L 盐酸，产生 CO₂的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示．
①A 曲线表明，原溶液通入CO₂后，所得溶质与盐酸反应产生CO₂的最大体积是112mL（标准状况）．
②B 曲线表明，原溶液通入CO₂后，所得溶液中溶质的化学式为NaOH、Na₂CO₃．

Answer 1

分析 由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，则在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶质的组成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，对于①A 曲线表明，当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加盐酸25mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积25mL远远小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-25）mL=50mL，说明原溶液中的溶质是Na₂CO₃、NaHCO₃，根据反应的方程式和盐酸的浓度分析解答；
②B 曲线表明，原溶液通入CO₂后，当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加盐酸60mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-60）mL=15mL，说明原溶液中的溶质是NaOH、Na₂CO₃，由此分析解答．

解答 解：由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，则在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶质的组成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，
对于①A 曲线表明，当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加盐酸25mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积25mL远远小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-25）mL=50mL，说明原溶液中的溶质是Na₂CO₃、NaHCO₃，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，与盐酸反应产生CO₂的最大体积是0.05L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.112L，故答案为：112；
②B 曲线表明，原溶液通入CO₂后，当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加盐酸60mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-60）mL=15mL，说明原溶液中的溶质是NaOH、Na₂CO₃，故答案为：NaOH、Na₂CO₃．

点评 本题考查离子反应及化学反应的计算，为高频考点，把握图象与反应的对应关系及溶质的判断为解答的关键，注意分析与计算能力的综合考查，题目难度中等．