Question

取等物质的浓度NaOH溶液两份A和B，每份20ml，向其中各通入一定量的CO₂，然后分别将其稀释为100ml，分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，标准状况下产生CO₂气体体积与所加盐酸的体积（单位为ml）的关系如图所示．
（1）曲线A表明，原溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶质为（写化学式）______加入盐酸后产生CO₂体积的最大值______ml，滴入盐酸的过程中发生反应的离子方程式______、______．
（2）曲线B 表明，原溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶质为（写化学式）______，两溶质物质的量之比为______；加入盐酸后产生CO₂体积的最大值为______ ml．
（3）求原NaOH溶液物质的量的浓度______mol?L^-1．

Answer 1

解：（1）当生成CO₂气体时，发生反应：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，对于A溶液来说，滴加盐酸50mL时没有气体生成，可能发生
OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，
根据反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，可知n（HCO₃^-）=n（H⁺）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，
根据反应CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，可知n（CO₃^2-）=n（HCO₃^-）=0.005mol，而此时消耗n（H⁺）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，
则说明所得溶液中的溶质为Na₂CO₃，
HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
1mol 22.4L
0.005mol V
生成CO₂体积为V==0.112L=112mL，
故答案为：Na₂CO₃；112；CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；
（2）NaHCO₃全部反应生成气体消耗的盐酸的体积大于生成NaHCO₃消耗盐酸的体积，说明溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃，
设混合物中含有xmolNa₂CO₃，ymolNaHCO₃，
则 CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-
1 1
n（CO₃^2-） 0.025L×0.1mol/L
n（Na₂CO₃）=n（CO₃^2-）=0.025L×0.1mol/L=0.0025mol，
又：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
1 1 1
n（HCO₃^-） 0.075L×0.1mol/L
n（HCO₃^-）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol
所以：n（NaHCO₃）=0.0075mol-0.0025mol=0.05mol，
所以：n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=0.0025mol：0.005mol=1：2，
n（CO₂）=n（NaHCO₃）=0.0075mol
V（CO₂）=0.0075mol×22.4L/mol=0.168L=168mL，
故答案为：Na₂CO₃、NaHCO₃；1：2； 168；
（3）根据Na元素守恒，反应后溶液的溶质为NaCl，则
n（NaOH）=n（HCl）=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，
则c（NaOH）==0.5mol/L，
故答案为：0.5．
分析：（1）当生成CO₂气体时，发生反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，对于A溶液来说，滴加盐酸50mL时没有气体生成，可能发生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根据消耗盐酸的体积相等，说明所得溶液中的溶质为Na₂CO₃，根据反应的离子方程式计算；
（2）NaHCO₃全部反应生成气体消耗的盐酸的体积大于生成NaHCO₃消耗盐酸的体积，说明溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃，根据有关反应的离子方程式计算；
（3）根据Na元素守恒计算．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，本题关键是根据图象判断溶液溶质的成分，结合离子方程式利用守恒定律计算．