Question

11．向100mL 3mol/L NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO₂，充分反应后，测得溶液的pH＞7．
（1）若此时溶液的溶质是单一成分，则其可能是Na₂CO₃或NaHCO₃；如果是多种成分，则其可能是NaOH和Na₂CO₃或Na₂CO₃和NaHCO₃．
（2）在上述所得溶液中，缓慢逐滴滴加1mol/L的盐酸，所得气体的体积（不考虑溶解于水）与所加盐酸的体积的关系如图所示．
①写出OA段发生反应的离子方程式：OH^-+H⁺═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-．
②产生的CO₂在标准状况下的体积为2240mL（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）CO₂与NaOH反应可生成Na₂CO₃或NaHCO₃，二者溶液都呈碱性；如果是多种成分，可能是二者混合物，也可能NaOH有剩余；
（2）①加入盐酸200mL时开始生成气体，当加入盐酸300mL时不再产生气体，A→B段发生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，而O→A段消耗的盐酸为A→B消耗的盐酸的二倍，应为NaOH和Na₂CO₃的混合物．
②根据AB段消耗氯化氢溶液的体积、结合方程式计算生成二氧化碳的体积；

解答 解：（1）CO₂与NaOH反应可生成Na₂CO₃或NaHCO₃，二者溶液都呈碱性，则如果是单一成分，可能是Na₂CO₃或NaHCO₃，如果是多种成分，若1＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＜2，溶质是NaHCO₃、Na₂CO₃．若$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＞2，溶质是Na₂CO₃、NaOH，
故答案为：Na₂CO₃或NaHCO₃；NaOH和Na₂CO₃或Na₂CO₃和NaHCO₃；
（2）①加入盐酸200mL时开始生成气体，当加入盐酸300mL时不再产生气体，A→B段发生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，而O-A段消耗的盐酸为A→B的二倍，反应产物应为NaOH和Na₂CO₃的混合物，二者都可与盐酸反应，反应的离子方程式分别为：OH^-+H⁺═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，
故答案为：OH^-+H⁺═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
②AB段消耗HCl为0.1L×1mol/L=0.1mol，由NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，可知生成二氧化碳的物质的量为0.1mol，标况下0.1mol二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.1mol=2.24L=2240mL，
故答案为：2240mL；

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，关键是根据图象分析各阶段发生的反应，注意计算过程中守恒思想的应用．