[题目]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气体体积与所加HCl溶液的体积之间关系如图所示.通过计算回答:(1)A溶液中的溶质为 .其物质的量之比是 .(2)通入CO2气体体积 .(3)NaOH溶液的物质的量浓度 .(4)假如通入的CO2气体为112mL, 画出得� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】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，通过计算回答：

（1）A溶液中的溶质为_________（化学式），其物质的量之比是_______。

（2）通入CO2气体体积__________________（标准状况）。

（3）NaOH溶液的物质的量浓度______________________。

（4）假如通入的CO2气体为112mL, 画出得到溶液逐滴缓慢加入0.1mol/L的HCl溶液体积，与产生的CO2气体体积（标准状况）的关系图________________。（应体现关键点的数据）

【答案】NaOH、Na2CO3 1：1 56 mL 0.075mol/L

【解析】

（1）CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况：①CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O；② CO2+NaOH=NaHCO3；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+NaCl③, 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表：

结合图像进行分析问题（1）（2）（3）。

（4）二氧化碳与氢氧化钠恰好完全反应生成碳酸钠和碳酸氢钠反应，根据碳原子、钠离子守恒列方程，求出碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量；混合液中加入盐酸，碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠，原有的和新生成的碳酸氢钠总量和盐酸反应生成二氧化碳，进而求出二氧化碳气体的体积；据此画出反应的图像；

CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况：①CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O； ② CO2+NaOH=NaHCO3；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+NaCl③, 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表：

分析题中的图像：

（1）V1=50，V2=50-25=25mL<V1，据此判断溶液中溶质的成分是NaOH、Na2CO3；根据上面⑤③④三个化学方程式可知，n(NaOH)：n(Na2CO3)=(75-50):25=1:1；

综上所述，本题答案是：NaOH、Na2CO3；1:1。

（2）50mL~75mL发生的反应为HCO3-+H+=H2O+CO2↑，n(HCl)=0.025×0.1=0.0025mol，根据反应关系可知，V(CO2)=0.0025×22.4=0.056L=56mL；

综上所述，本题答案是：56 mL。

（3）当加入盐酸75mL时，溶液溶质为NaCl，此时n(Na+)= n(HCl)=0.075×0.1=0.0075mol，所以n(NaOH)=0.0075mol,c(NaOH)=0.0075/0.1=0.075mol/L。

综上所述，本题答案是：0.075mol/L。

（4）CO2气体为112mL，物质的量为0.005mol，与氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和碳酸氢钠，设生成碳酸钠为xmol，生成碳酸氢钠为ymol，根据碳原子守恒：x+y=0.005mol,钠离子守恒：2x+y=0.075×0.1=0.0075，通过计算可知x=0.0025mol，y=0.0025mol；碳酸钠和碳酸氢钠的混合液中加入盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，根据Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知，消耗盐酸的体积为：V(HCl)=0.0025/0.1=0.025L=25mL；生成的碳酸氢钠和原有的碳酸氢钠共有0.0025+0.0025=0.005mol；根据NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O+CO2↑反应可知，生成二氧化碳的体积为：0.005×22.4=0.112L=112mL；据以上分析可以画出碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液中逐滴缓慢加入0.1mol/L的HCl溶液体积与产生的CO2气体体积（标准状况）的关系图如下：；综上所述，本题答案是：。