Question

实验室有甲、乙两瓶丢失标签的无色溶液，其中一瓶是盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液．为确定甲、乙两瓶的成分及其物质的量浓度，现操作如下：
①量取25mL甲溶液，向其中缓慢滴加乙溶液10mL，两者恰好完全反应，共收集到二氧化碳气体224mL．②量取15mL乙溶液，向其中缓慢滴加甲溶液25mL，两者恰好完全反应，共收集到二氧化碳气体112mL．（上述气体体积均已换算为标准状况）
请根据上述操作及实验数据填空：
（1）甲是

 

，甲溶液的物质的量浓度为

 

；乙溶液的物质的量浓度为

 

（二氧化碳在溶液中的少量溶解忽略不计）．
（2）将n mL的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合，产生的气体体积为V mL（标准状况），则V的取值范围是

 

mL．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：

分析：（1）①碳酸钠加入盐酸中的反应为2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O，②盐酸加入碳酸钠中的反应为Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃、NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，可知生成气体多的为碳酸钠加入盐酸中，结合反应计算浓度；
（2）采用极限假设法进行计算，确定二氧化碳的体积范围．

解答： 解：（1）①碳酸钠加入盐酸的反应为2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O，②盐酸加入碳酸钠的反应为Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃、NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，由收集到CO₂气体224mL﹙标况﹚，则物质的量为0.01mol，当收集到二氧化碳体积为112mL，则物质的量为0.005mol，由②知碳酸钠过量，可判断甲溶液是盐酸，故答案为：盐酸；
由①中盐酸反应完全，盐酸的量为0.02mol，浓度为

0.02mol

0.025L

=0.80mol/L，由②中产气0.005mol，说明第二反应盐酸用去0.005mol，参与第一反应的就是0.015mol，那么碳酸钠的量就是0.015mol，浓度为

0.015mol

0.015L

=1.00mol/L，
故答案为：盐酸；0.80mol/L；1.00mol/L；
（2）将n mL的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合，盐酸足量且恰好完全反应：2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑，n（CO₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

c（HCl）×

n

1000

=

1

2

×0.8mol/L×n×10^-3L=

n

2500

mol，V（CO₂）=

n

2500

mol×22.4L/mol=0.00896nL=8.96nmL，当盐酸少量时，不会产生二氧化碳，所以V=0，
故答案为：0＜V＜8.96n．

点评：本题考查物质的检验和推断，为高频考点，把握量对反应的影响为解答的关键，侧重分析、计算及推断能力的综合考查，注意极限法的应用，题目难度较大．