Question

已知在100mlNaOH和Na₂CO₃的混合溶液中c（Na⁺）为4.4mol/L，加入120ml 2mol/L稀盐酸，测得溶液中n（CO₃^2-）和n（HCO₃^-）之比为2：1，计算：
（1）原混合溶液中NaOH和Na₂CO₃的物质的量浓度？
（2）若用甲基橙作指示剂，在滴定时，至少还需加入多少ml盐酸，才能使甲基橙变色．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：反应后的溶液中存在碳酸根离子，则碳酸钠与盐酸反应没有生成二氧化碳气体，CO₃^2-和HCO₃^-的物质的量之和等于原溶液中碳酸钠的物质的量；设出原溶液中碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为x、y，根据反应后的溶液中CO₃^2-和HCO₃^-的物质的量之比为2：1可知反应生成碳酸氢钠的物质的量为

1

3

y，然后分别根据钠离子守恒、消耗氯化氢的总物质的量列式计算，最后根据c=

n

V

计算出原溶液中氢氧化钠、碳酸钠的浓度．

解答： 解：（1）原溶液中n（Na⁺）=4.4mol/L×0.1L=0.44mol，
n（HCl）=2mol/L×0.12L=0.24mol，
设原溶液中NaOH的物质的量为x、Na₂CO₃的物质的量为y，根据钠离子守恒可得：①x+2y=0.44，
测得溶液中CO₃^2-和HCO₃^-的物质的量之比为2：1，则反应生成的碳酸氢根离子的物质的量为：y×

1

3

mol，
加入盐酸先后发生H⁺+OH^-=H₂O、CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，
根据消耗的氯化氢的物质的量可得：②x+

y

3

mol=0.24mol，
根据①②联立解得：x=0.2，y=0.12mol，
原溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为：c（NaOH）=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
原溶液中碳酸钠的物质的量浓度为：c（Na₂CO₃）=

0.12mol

0.1L

=1.2mol/L，
答：原混合液中NaOH的浓度为2mol/L、Na₂CO₃的物质的量浓度为1.2mol/L；
（2）若用甲基橙作指示剂，在滴定时，要使甲基橙变色，应全部反应生成NaCl，
分别发生NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
       0.2mol  0.2mol     0.12mol 0.24mol
共消耗HCl的物质的量为0.2mol+0.24mol=0.44mol，
则还应加入盐酸的体积为

0.44mol-0.24mol

2mol/L

=0.1L=100mL，
答：至少还需加入100mL盐酸，才能使甲基橙变色．

点评：本题考查了混合物反应的有关计算，题目难度中等，明确反应的先后顺序及反应产物为解答关键，注意质量守恒在化学计算中的应用方法，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学计算能力．