Question

取 A、B 两份物质的量浓度相等的 NaOH 溶液，体积均为 50mL，分别向其中通入一定量的 CO₂后，再分别稀释为 100mL．
（1）在 NaOH 溶液中通入一定量的 CO₂后，溶液中溶质的组成可能是：
①：

 

②：

 

③：

 

④：

 

．
（2）在稀释后的溶液中分别逐滴加 0.1mol/L 的盐酸，产生的 CO₂的体积（标准状况）
与所加盐酸的体积关系如图所示：
①分别加入足量的盐酸后的溶液中的溶质是

 

，原 NaOH 溶液的物质的量浓度为

 

．
②A 曲线表明，原溶液通入 CO₂后，所得溶质与 HCl 反应产生 CO₂的最大体积是

 

mL（标准状况）．
③B 曲线表明，原溶液通入 CO₂后，所得溶质的化学式为

 

，其物质的量之比为

 

．

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,计算题

分析：（1）由CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，及气体的量确定固体的成分；
（2）由图可知，A溶液来说，滴加盐酸60mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-60）mL=15mL，说明原溶液中的溶质是NaOH和Na₂CO₃，
对于B溶液来说，滴加盐酸25mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-25）mL=50mL，说明原溶液中的溶质是Na₂CO₃和NaHCO₃，
①加入足量的盐酸后的溶液中均只存在NaCl，n（HCl）=n（NaOH），结合c=

n

V

计算；
②逐滴加入0.1mol?L^-1 的盐酸，生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，对于A溶液来说，滴加盐酸15mL时有气体生成，利用HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑计算；
③溶质是Na₂CO₃和NaHCO₃，由消耗盐酸的关系可知，二者的物质的量相同．

解答： 解：（1）由CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，二氧化碳少量时固体为①Na₂CO₃和NaOH；以1：2恰好反应时为②Na₂CO₃；物质的量比介于1：1～1：2之间为③Na₂CO₃和NaHCO₃；二氧化碳过量时为④NaHCO₃，
故答案为：Na₂CO₃和NaOH；Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaHCO₃；NaHCO₃；
（2）由图可知，A溶液来说，滴加盐酸60mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-60）mL=15mL，说明原溶液中的溶质是NaOH和Na₂CO₃，
对于B溶液来说，滴加盐酸25mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假设原溶液中只有碳酸钠，生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等，实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积（75-25）mL=50mL，说明原溶液中的溶质是Na₂CO₃和NaHCO₃，
①加入足量的盐酸后的溶液中均只存在NaCl，n（HCl）=n（NaOH）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol，c（NaOH）=

n

V

=

0.0075mol

0.05L

=0.15mol/L，
故答案为：NaCl；0.15mol/L；
②对于A溶液来说，滴加盐酸15mL时有气体生成，逐滴加入0.1mol?L^-1 的盐酸，当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，
则HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
       1       1
n（CO₂）=0.015L×0.1mol/L=0.0015mol，标况下体积为0.0015mol×22.4L/mol=0.0336L=33.6mL，
故答案为：33.6；
③由上述分析可知，B中溶质是Na₂CO₃和NaHCO₃，由消耗盐酸的关系可知，二者的物质的量相同，即物质的量比为1：1，故答案为：Na₂CO₃和NaHCO₃；1：1．

点评：本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的氧化还原反应为解答的关键，侧重分析与计算能力、图象与反应对应关系判断能力的考查，注意根据图中盐酸的体积计算出NaOH、CO₂的物质的量，判断CO₂与NaOH反应过程，题目难度较大．