Question

2．取500mL Na₂CO₃溶液与300mL 1mol/L盐酸反应，在不断搅拌下将碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸中与将盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中，所产生气体的物质的量之比为3：2．则碳酸钠溶液的物质的量浓度（　　）

• A． 0.4mol/L
• B． 0.3mol/L
• C． 0.2mol/L
• D． 0.5mol/L

Answer 1

分析 将碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸中，盐酸过量，发生反应是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O，将盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中，碳酸钠过量，首先发生的反应是Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸钠反应完后，再发生反应是NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O，如果对两个过程，盐酸都过量，则两次产生CO₂应该一样多，但两者不同，说明在第一个过程中盐酸完全反应，碳酸钠有剩余，第二过程中盐酸也完全反应，但有碳酸氢钠剩余．
根据HCl的物质的量计算第一个过程的二氧化碳的物质的量，进而计算第二个过程生成二氧化碳的物质的量，根据方程式：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O计算参加该反应的HCl的物质的量，进而计算反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl中消耗的HCl的物质的量，据此计算Na₂CO₃的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：将盐酸滴入碳酸钠溶液中，发生反应：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，将碳酸钠溶液滴入盐酸中，发生反应：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O，若盐酸均足量，生成二氧化碳体积相等，而实际生成二氧化碳的体积之比为3：2，故盐酸不足，HCl物质的量为0.3L×1mol/L=0.3mol，故碳酸钠溶液滴入盐酸中生成二氧化碳的物质的量为0.3mol×$\frac{1}{2}$=0.15mol，则盐酸滴入碳酸钠溶液中生成二氧化碳的物质的量为0.15mol×$\frac{2}{3}$=0.1mol，故反应NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O中消耗的HCl为0.1mol，反应Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl中消耗的HCl为0.3mol-0.1mol=0.2mol，故碳酸钠的物质的量为0.2mol，物质的量浓度为$\frac{0.2mol}{0.5L}$=0.4mol/L，
故选A．

点评 本题考查化学方程式有关计算，明确盐酸与碳酸钠反应，滴加顺序不同发生反应不同是解题关键，侧重考查学生分析计算能力，题目难度中等．