Question

3．向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO₂后，再稀释到100mL．在稀释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．下列说法正确的是（　　）

• A． 在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶质的组成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃
• B． B曲线说明，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11.2L（标准状况）
• C． 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.100mol/L
• D． B曲线表明，原溶液通入CO₂后，所得溶液中溶质的化学式为NaOH、Na₂CO₃

Answer 1

分析 ①当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，对于B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^-，根据消耗盐酸体积相对大小确定所得溶液中的溶质；
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25mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根据消耗盐酸体积相对大小确定所得溶液中的溶质；
③先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸，当二氧化碳气体完全放出时，溶液的溶质是氯化钠，该反应的实质是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，根据盐酸的物质的量计算氢氧化钠的物质的量浓度．

解答 解：A．由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，则在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶质的组成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，故A正确；
B．当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，对于B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，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，与盐酸反应产生CO₂的最大体积是0.015L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.336L，故B错误； 
C．先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸，当二氧化碳气体完全放出时，溶液的溶质是氯化钠，该反应的实质是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，盐酸和氢氧化钠反应的物质的量之比为1：1，设氢氧化钠的物质的量浓度为cmol/L，加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液．根据氯离子、钠离子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=7.5×10^-3mol，c（NaOH）=$\frac{7.5×1{0}^{-3}mol}{0.05L}$=0.15mol/L，故C错误；
D．由图可知，对应B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为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，故D正确；
故选AD．

点评 本题考查离子反应及化学反应的计算，为高频考点，把握图象与反应的对应关系及溶质的判断为解答的关键，注意分析与计算能力的综合考查，题目难度中等．