Question

6．向两份30ml同一浓度的NaOH溶液中通入CO₂气体，因CO₂通入量的不同，溶液的组成也不同，得到溶液M、N．若向M、N溶液中逐滴加入浓度为0.25mol•L^-1盐酸，产生的气体体积v（CO₂）与加入盐酸的体积v（HCl）的关系分别为如图所示两种情况A和B．
请回答下列问题：
（1）NaOH溶液的物质的量浓度为0.25mol•L^-1．
（2）M、N两溶液中相同组分溶质的物质的量之比为3：5．

Answer 1

分析 （1）加入30ml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，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；
（2）碳酸钠溶液中加入逐滴滴入盐酸，依次发生反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，结合图象分析各段发生反应，据此判断溶质的成分及物质的量．

解答 解：（1）加入30ml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）=0.030L×0.25mol/L=0.0075mol，则氢氧化钠溶液物质的量浓度C=$\frac{0.0075mol}{0.030L}$=0.25mol/L；
故答案为：0.25mol/L；
（2）碳酸钠溶液中加入逐滴滴入盐酸，依次发生反应：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，
依据情况A可知，24-30段为碳酸氢钠与盐酸反应，则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30-24=6ml，说明溶质为碳酸钠与氢氧化钠混合物，依据方程式：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸钠的物质的量为：0.006L×0.25mol•L^-1=0.0015mol；
依据情况B知，10-30段为碳酸氢钠与盐酸反应，若溶质为碳酸钠则溶液中碳酸钠消耗的盐酸体积为30-10=20mL，而B中0-10mL＜20mL，说明B中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，前10mL盐酸为碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，依据Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸钠的物质的量为：0.010L×0.25mol•L^-1=0.0025mol；
所以M、N两溶液中相同组分溶质的物质的量之比为：0.0015mol；0.0025mol=3：5；
故答案为：3：5．

点评 本题考查了物质的量浓度有关计算，明确图象含义及各段发生反应实质是解题关键，题目难度中等．