Question

取50.00g某質(zhì)量分數(shù)濃度的NaOH溶液，向其中通入二氧化碳氣體后，再向溶液中逐滴滴入18.25%的鹽酸，產(chǎn)生CO₂氣體的質(zhì)量（假設(shè)反應(yīng)后CO₂完全逸出）與所加的鹽酸體積之間的關(guān)系如右圖所示．（保留兩位小數(shù)）
（相對原子質(zhì)量：H：1  C：12  O：16  Na：23  Cl：35.5 ）
（1）計算原NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)．
（2）求NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)及其質(zhì)量．（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象可知，加入50.0g鹽酸時氣體完全逸出，即反應(yīng)結(jié)束，此時溶液中的溶質(zhì)只有氯化鈉，利用原子守恒可計算氫氧化鈉的質(zhì)量；
（2）由圖象可知，鹽酸先和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，再和碳酸鈉反應(yīng)，并利用圖象能看出和這兩種物質(zhì)反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，然后利用化學(xué)反應(yīng)方程式計算氫氧化鈉和碳酸鈉的質(zhì)量；或溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉，則先是碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，再碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)，利用方程式來計算它們的質(zhì)量．

解答：解：（1）由圖象可知，反應(yīng)結(jié)束時消耗的鹽酸為50.0g，此時溶液中的溶質(zhì)為氯化鈉，
設(shè)原NaOH溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量為x，
則由原子守恒可得  NaCl～HCl～NaOH，
                       36.5    40
                50.0g×18.25%  x

36.5

40

=

50.0g×18.25%

x

，解得x=10g，
則原NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)為

10g

50.00g

×100%=20.00%，
答：原NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)為20.00%；
（2）①由圖象可知，NaOH溶液中通入CO₂后，溶質(zhì)為NaOH和Na₂CO₃，
設(shè)質(zhì)量分別為m、n，則
  NaOH+HCl═NaCl+H₂O
   40   36.5
   m    12.5g×18.25%
 

40

36.5

=

m

12.5g×18.25%

，
解得m=2.50g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
 106   73
 n     （50-12.5）g×18.25%

106

73

=

n

(50-12.5)g×18.25%

，
解得n=9.94g，
②溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉．設(shè)它們的質(zhì)量分別為x、y，生成的碳酸氫鈉為z，則
   Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃，
   106   36.5         84
   x    12.5g×18.25%   z
 

106

36.5

=

x

12.5g×18.25%

，

36.5

84

=

12.5g×18.25%

z

，解得x=6.63g，z=5.25g
          NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
           84     36.5
    （y+5.25g）  （50-12.5）g×18.25%
 

84

36.5

=

(y+5.25g)

(50-12.5)g×18.25%

，解得y=10.50g，
答：NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)若為NaOH和Na₂CO₃，質(zhì)量分別為2.50g、9.94g；若為碳酸鈉和碳酸氫鈉，質(zhì)量分別為6.63g、10.50g．

點評：本題難度不是很大，主要考查了圖象和數(shù)據(jù)的分析及根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，注意守恒法在解答中的應(yīng)用，需明確反應(yīng)后溶質(zhì)的可能成分來計算．