Question

14．有10mL NaOH溶液，向其中通入一定量的CO₂，得到了Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液．向所得溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，边加边振荡，使其充分反应，产生CO₂气体的体积（标准状况）与所加盐酸体积之间的关系如图所示．
请回答下列问题：
（1）向Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中滴加盐酸0--25mL时发生反应的离子方程式为CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，25mL以后时发生反应的离子方程式HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O；
（2）混合溶液中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量之比为1：1；
（3）原NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为0.75mol/L，所通CO₂气体的体积在标准状况下为112mL．

Answer 1

分析 （1）碳酸钠、碳酸氢钠的混合物中进入盐酸，碳酸根离子先与氢离子反应生成碳酸氢根离子，然后碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳气体和水，据此写出反应的离子方程式；
（2）根据图象数据及反应方程式计算出碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量，再计算出其物质的量之比；
（3）由于反应产物为碳酸钠、碳酸氢钠的混合物，所以氢氧化钠完全反应，根据钠原子守恒计算出氢氧化钠的物质的量浓度；根据碳原子守恒计算出二氧化碳的物质的量．

解答 解：（1）向Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中滴加盐酸，0-25mL时首先发生反：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，25mL以后碳酸根离子完全转化成碳酸氢根离子，再发生反应：HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，
故答案为：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O；
（2）碳酸钠与盐酸反应的离子方程式为：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，消耗盐酸的物质的量为：0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，则碳酸钠的物质的量为：0.0025mol；
碳酸氢根离子消耗盐酸的物质的量为：0.1mol/L×（0.075-0.025）L=0.005mol，碳酸氢根离子的物质的量为0.005mol，其中碳酸钠生成的碳酸氢根离子0.0025mol，则碳酸氢钠的物质的量为0.0025mol，
所以碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量之比为：0.0025mol：0.0025mol=1：1，
故答案为：1：1；
（3）反应产物为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，所以氢氧化钠完全反应，根据钠原子守恒，氢氧化钠的物质的量为：0.0025mol×2+0.0025mol=0.0075mol，氢氧化钠溶液的浓度为：$\frac{0.0075mol}{0.01L}$=0.75mol/L；
根据碳原子守恒，通入二氧化碳的物质的量为：0.0025mol+0.0025mol=0.005mol，
所以通入的标况下的二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.005mol=0.112L=112mL，
故答案为：0.75mol/L；112mL．

点评 本题考查了碳酸钠、碳酸氢钠的性质及混合物组成的计算，题目难度中等，注意掌握碳酸钠、碳酸氢钠的性质及根据化学方程式进行的简单计算方法，正确分析、理解图象信息是解题关键．