题目内容
取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL,然后向其通入一定量的CO2气体,得到溶液A,向A中逐滴缓慢加入0.1mol/L的HCl溶液,产生的CO2气体体积(标准状况)与所加
HCl溶液的体积之间关系如图所示,下列有关说法不正确的是

HCl溶液的体积之间关系如图所示,下列有关说法不正确的是
| A.A溶液中溶质Na2CO3和NaHCO3物质的量比为1:1 |
| B.A溶液中溶质NaOH和Na2CO3物质的量比为1:1 |
| C.原NaOH溶液物质的量浓度为0.075mol/L |
| D.通入CO2气体在标况下的体积为56mL |
A
CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O…①
CO2+NaOH=NaHCO3…②
故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能:Na2CO3和NaOH、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3;
当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时,Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…③
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑…④
并且可以看出,当反应完全进行时,两个过程消耗HCl的量相等.
若溶液中还有氢氧化钠,则首先发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O…⑤
设反应产生CO2之前消耗盐酸的体积为V1,从开始产生CO2至反应结束消耗盐酸的体积为V2.
将各种反应的情况总结如下表:
| 溶液中溶质的成分 | Na2CO3和NaOH | Na2CO3 | Na2CO3和NaHCO3 | NaHCO3 | NaHCO3 |
| 向溶液中逐滴加入稀盐酸发生的反应 | 依次是⑤③④ | 依次是③④ | 依次是③④ | ④ | ④ |
| V1与V2的关系 | V1>V2 | V1=V2 | V1<V2 | V1=0,V2>0 | V1=0,V2>0 |
(1)V1=50mL,V2=75mL-50mL=25mL<V1,据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaOH.
根据上面⑤③④三个化学方程式可知,NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比,则
n(NaOH):n(Na2CO3)=(75mL-50mL):25mL=1:1.
故A不正确,B正确;
(2)当加入盐酸75mL时,溶液溶质为NaCl,此时n(Na+)=n(HCl)=0.075mL×0.1mol·L-1=0.0075mol,
所以n(NaOH)=0.0075mol,
c(NaOH)=0.0075mol/0.1L
=0.075mol·L-1,
故C正确;
(3)50mL~75mL发生的反应为HCO3-+H+=H2O+CO2↑,n(HCl)=0.025L×0.1mol·L-1=0.0025mol,
则V(CO2)=0.0025mol×22.4L·mol-1=0.056L=56mL,
故D正确。
选A。
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