Question

3．取两份100ml Na₂CO₃溶液与两份50ml 1mol/L的盐酸，在不断搅拌下，将Na₂CO₃溶液逐滴滴入盐酸中与将盐酸逐滴滴入Na₂CO₃溶液中，所产生的气体物质的量之比为5：2．则Na₂CO₃溶液的物质的量浓度为（　　）

• A． 0.2 mol/L
• B． 0.32 mol/L
• C． 0.4 mol/L
• D． 0.5 mol/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，
n（HCl）=0.05L×1mol/L=0.05mol，故第一个过程生成二氧化碳为0.05mol×$\frac{1}{2}$=0.025mol，则第二个过程生成二氧化碳为0.025mol×$\frac{2}{5}$=0.01mol，故反应NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O中消耗的HCl为0.01mol，反应Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl中消耗的HCl为0.05mol-0.01mol=0.04mol，故碳酸钠的物质的量为0.04mol，物质的量浓度为$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，故选C．

点评 本题考查方程式的有关计算，清楚滴加顺序不同发生的反应，判断向盐酸中滴加碳酸钠盐酸完全反应是关键．