Question

向100mL NaOH溶液中通入一定量的CO₂气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L的盐酸，产生CO₂的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示．下列判断正确的是（　　）

• A、原NaOH溶液的浓度为0.2 mol/L
• B、通入CO₂的体积为448 mL
• C、所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=1：3
• D、所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n（NaHCO₃）：n（Na₂CO₃）=1：1

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：A．加入100mL盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为NaCl溶液，根据氯离子、钠离子守恒，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl），据此计算出氢氧化钠的物质的量，再根据物质的量浓度的定义计算；
B．从25mL到100mL为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，计算消耗HCl的物质的量，根据方程式计算生成二氧化碳的物质的量，再根据V=nV_m计算二氧化碳的体积；
CD．生成CO₂发生的反应为：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，假设NaOH与CO₂气体反应所得溶液中只有Na₂CO₃，则开始阶段发生反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，由方程式可知，前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等，而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多，故NaOH与CO₂气体反应所得溶液中溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃，根据消耗盐酸的体积确定二者物质的量之比．

解答： 解：生成CO₂发生的反应为：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，假设NaOH与CO₂气体反应所得溶液中只有Na₂CO₃，则开始阶段发生反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，由方程式可知，前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等，而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多，故NaOH与CO₂气体反应所得溶液中溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃，
A．加入100mL盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为NaCl溶液，根据氯离子、钠离子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.1L×0.2mol/L=0.02mol，所以c（NaOH）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，故A正确；
B．由曲线可知从25mL到100mL为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，所以n（CO₂）=n（HCl）=（0.1L-0.025L）×0.2mol/L=0.015mol，所以CO₂气体体积为0.015mol×22.4L/mol=0.3.6L=336mL，故B错误；
C．Na₂CO₃转化为NaHCO₃消耗盐酸为25mL，生成NaHCO₃转化为二氧化碳又可以消耗盐酸25mL，故NaOH与CO₂气体反应所得溶液中NaHCO₃，消耗盐酸的体积为75mL-25mL=50mL，故Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量之比为25mL：50mL=1：2，故C错误；
D．由C中分析可知，Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量之比为25mL：50mL=1：2，故D错误；
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，关键根据图中盐酸的体积确定NaOH溶液与CO₂反应得到溶质．