Question

在CO₂与NaOH反应后的溶液中逐滴加入0.1mol?L-1的盐酸，产生CO₂的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示．
1）A曲线表明，原溶液通入CO₂后，所得溶液中溶质的化学为

 

其物质的量之比为

 

（2）B曲线表明，原溶液通入CO₂后，所得溶质与盐酸反应产生CO₂的最大体积是

 

mL（标准状况）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,钠的重要化合物

专题：图示题,压轴题,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）A图象开始不放气体，并且A释放出的CO₂更多，因为A之前吸收的CO₂就比乙多，假设组成法进行计算确定A的组成以及相关的量的多少；
（2）根据原子守恒的思想，当Na₂CO₃中的碳全部转化为二氧化碳时，CO₂的量最多．

解答： 解：根据图示信息可知道：A释放出的CO₂更多，因为A之前吸收的CO₂就比B多，并且A和B开始没有CO₂生成，消耗的盐酸量B比A多，如果A中含有碳酸钠和氢氧化钠，一开始盐酸先要和氢氧化钠反应，设溶液中有xmol氢氧化钠和ymol碳酸钠，前25ml盐酸要将xmol氢氧化钠中和，再将ymol碳酸钠转化为碳酸氢钠，后50ml盐酸将碳酸氢钠转化为CO₂，所以x+y=0.1mol/l×25×10^-3l=0.0025mol，2y=0.1mol/l×50×10^-3l=0.12，y=0.005mol，这个方程组没有正数解，说明溶液的组成为氢氧化钠和碳酸钠不成立；如果A中含有碳酸氢钠和碳酸钠，一开始盐酸先要和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，因此前25ml盐酸就是和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，后50ml盐酸将所有碳酸氢钠都转化为氯化钠和CO₂，
（1）设A溶液中有xmol碳酸氢钠和ymol碳酸钠，则y=0.1mol/l×25×10^-3L=2.5×10^-3mol，x+y=0.1mol/L×50×10^-3L=2.5×10^-3mol，求解此方程，y=x═2.5×10^-3mol，所以碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1：1，故答案为：Na₂CO₃和NaHCO₃；1：1；
（2）根据A、B图的反应，A和B开始没有CO₂生成，消耗的盐酸量B比A多，A为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物，则B为氢氧化钠和碳酸钠的混合物，盐酸先中和氢氧化钠，碳酸钠和盐酸反应先生成碳酸氢钠，然后再将碳酸氢钠转化为二氧化碳时，气体的量最大，即发生反应Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，即Na₂CO₃～CO₂，所以产生二氧化碳的最大量等于碳酸钠的物质的量即0.015L×0.1mol/L=0.0015mol，产生CO₂气体的物质的量（标准状况）的最大值为0.0015mol，即0.0015mol×22.4mol/l=0.0336L=33.6mL，故答案为：33.6．

点评：本题考查了学生对碳酸钠和碳酸氢钠化学性质的掌握，结合图象进行分析，增加了难度，本题综合性很强，难度很大．