题目内容

向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中通入标准状况下448mL氮气和二氧化碳的混合气体后得到溶液A，在溶液A中逐滴加入0.1mol/L的稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的二氧化碳气体的物质的量与加入稀盐酸的体积的关系如图所示（忽略二氧化碳的溶解和氯化氢的挥发）．下列说法正确的是（　　）

A、原混合气体中氮气与二氧化碳体积之比为1：4

B、在逐滴加入稀盐酸产生二氧化碳之前，发生的离子反应为CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-

C、溶液A中含有0.01mol NaOH和0.01mol Na₂CO₃

D、当加入0.1L稀盐酸时，此时溶液中离子浓度大小关系为c（Na⁺）＞c（Cl^-）=c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

分析：Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，结合方程式可知，若A溶液中溶质只有Na₂CO₃时，前后消耗盐酸的体积应相等，由图象可知生成二氧化碳消耗的盐酸的体积小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗盐酸，故A溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃，
A．根据C元素守恒计算二氧化碳的体积，据此计算解答；
B．产生二氧化碳之前，氢氧化钠、碳酸钠都与盐酸反应；
C．据碳元素守恒计算n（Na₂CO₃），加入0.3L盐酸时，此时溶液中溶质为NaCl，由氯离子守恒可知n（NaCl）=n（HCl），根再根据钠离子守恒计算n（NaOH）；
D．根据C中NaOH的物质的量，判断加入0.1L稀盐酸时溶液中溶质为NaCl、Na₂CO₃，且二者浓度相等，结合碳酸氢钠水解判断．

解答：解：Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，结合方程式可知，若A溶液中溶质只有Na₂CO₃时，前后消耗盐酸的体积应相等，由图象可知生成二氧化碳消耗的盐酸的体积小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗盐酸，故A溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃，
A．根据C元素守恒，可知V（CO₂）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故氮气的体积=448mL-224mL=224mL，故原混合气体中氮气与二氧化碳体积之比为1：1，故A错误；
B．产生二氧化碳之前，氢氧化钠、碳酸钠都与盐酸反应，反应离子方程式为：OH^-+H⁺═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，故B错误；
C．根据碳元素守恒，可知n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=0.01mol，加入0.3L盐酸时，此时溶液中溶质为NaCl，由氯离子守恒可知n（NaCl）=n（HCl）=0.3L×0.1mol/L=0.03mol，根据钠离子守恒，n（NaOH）=n（NaCl）-2n（Na₂CO₃）=0.03mol-0.01mol×2=0.01mol，故C正确；
D．加入0.1L稀盐酸，含有HCl为0.3L×0.1mol/L=0.01mol，与NaOH恰好反应生成0.01molNaCl，溶质为NaCl，溶质为NaCl、Na₂CO₃，且二者浓度相等，溶液中钠离子浓度最大，碳酸根水解，溶液呈碱性，且水电离会生成氢氧根离子，故c（OH^-）＞c（HCO₃^-），故溶液中离子浓度：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故D错误，
故选C．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意从图象分析发生的反应，本题关键是根据图象判断溶液溶质的成分．