Question

1．向100mL物质的量浓度为1mol•L^-1的NaOH溶液中通人1.344L（标准状况）二氧化碳气体，写出发生反应的离子方程式，计算所得CO₃^2-和HCO₃^-的物质的量浓度之比．

Answer 1

分析 100mL 1mol•L^-1的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：1mol/L×0.1L=0.1mol，1.344L（标准状况）二氧化碳气体的物质的量为：$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，二者物质的量制备=0.1mol：0.06mol=5：3，说明反应生成碳酸钠和碳酸氢钠，据此写出反应的离子方程式；
据钠离子守恒、碳原子守恒列方程计算溶液中Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量，进而计算CO₃^2-和HCO₃^-的物质的量浓度之比．

解答 解：100mL 1mol•L^-1的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：1mol/L×0.1L=0.1mol，1.344L（标准状况）二氧化碳气体的物质的量为：$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，二者物质的量制备=0.1mol：0.06mol=5：3，说明反应生成碳酸钠和碳酸氢钠，发生反应有：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O、CO₂+OH^-=HCO₃^-；
设生成的Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量分别为xmol、ymol，根据钠离子守恒、碳原子守恒，则：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.06}\\{2x+y=0.1}\end{array}\right.$，
解得：x=0.04mol，y=0.02mol，
则溶液中的CO₃^2-和HCO₃^-的物质的量浓度之比为0.04mol：0.02mol=2：1，
答：发生反应的离子方程式为：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O、CO₂+OH^-=HCO₃^-；所得CO₃^2-和HCO₃^-的物质的量浓度之比为2：1．

点评 本题考查了化学方程式的计算，题目难度中等，根据反应过量情况正确判断反应产物为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．