Question

现有Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH的固体混合物共27.2g，将固体完全溶于水配成溶液后，向该溶液中逐滴加入1mol/L的盐酸，所加入盐酸溶液的体积与产生的CO₂气体体积的关系如图所示：
（1）写出OA段所发生反应的离子方程式

 

；写出A点时溶质的化学式

 

；
（2）B点所产生的CO₂的体积是

 

L（标准状况）．
（3）原混合物中NaOH的质量为

 

g．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）假设混合后的溶液中只有Na₂CO₃，向混合溶液中滴加盐酸，开始发生反应：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，然后发生反应：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，前后2阶段消耗盐酸的体积相等，而实际中生成二氧化碳消耗盐酸较多，说明是Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，即OA段发生：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，而AB段发生：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）由图象可知生成二氧化碳消耗盐酸体积为0.25L，结合方程计算生成二氧化碳的体积；
（3）B点生成二氧化碳最大，此时溶液中溶质为NaCl，由氯离子守恒则n（NaCl）=0.45L×1mol/L=0.45mol，设原混合物中碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量为xmol、ymol，根据钠离子守恒表示出NaOH的物质的量，再根据碳元素守恒及混合物总质量列方程计算解答．

解答： 解：（1）假设混合后的溶液中只有Na₂CO₃，向混合溶液中滴加盐酸，开始发生反应：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，然后发生反应：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，前后2阶段消耗盐酸的体积相等，而实际中生成二氧化碳消耗盐酸较多，说明是Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，即OA段发生：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，而AB段发生：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，则：
OA段所发生反应的离子方程式为CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，则A点时溶质的化学式：NaHCO₃，
故答案为为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；NaHCO₃；
（2）由图象可知生成二氧化碳消耗盐酸体积为0.25L，则消耗HCl的物质的量为0.25L×1mol/L=0.25mol，根据NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，可知生成二氧化碳为0.25mol，标况下生成二氧化碳的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为：5.6L；
（3）B点生成二氧化碳最大，此时溶液中溶质为NaCl，由氯离子守恒则n（NaCl）=0.45L×1mol/L=0.45mol，设原混合物中碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量为xmol、ymol，根据钠离子守恒，NaOH的物质的量为（0.45-2x-y）mol，根据碳元素守恒及混合物总质量，则：

x+y=0.25 106x+84y+40(0.45-2x-y)=27.2

解得x=0.1，y=0.15
故原混合物中NaOH的质量为27.2g-0.1mol×106g/mol-0.15mol×84g/mol=4g，
故答案为：4．

点评：本题考查混合物计算，理解判断各阶段发生的反应是关键，侧重学生分析判断和计算能力的考查，难度中等．