Question

3．將2.5g碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向該溶液中逐滴加入1mol•L^-1的鹽酸，所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）關(guān)系如圖所示：

（1）寫(xiě)出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式H⁺+OH^-═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-．
（2）當(dāng)加入45mL鹽酸時(shí)，產(chǎn)生CO₂的體積為448mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

Answer 1

分析 （1）在溶液中碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，結(jié)合圖象可知，開(kāi)始沒(méi)有二氧化碳?xì)怏w生成，則制成的稀溶液中的溶質(zhì)為碳酸鈉和氫氧化鈉，則OA段先發(fā)生酸堿中和，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉與氯化鈉．
（2）結(jié)合圖象可知，當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)，25～35mL發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w．

解答 解：（1）在溶液中碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，結(jié)合圖象可知，開(kāi)始沒(méi)有二氧化碳?xì)怏w生成，則制成的稀溶液中的溶質(zhì)為碳酸鈉和氫氧化鈉，則OA段0～5mL先發(fā)生酸堿中和，其離子反應(yīng)方程式為H⁺+OH^-═H₂O，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉與氯化鈉，其離子反應(yīng)方程式為CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，
故答案為：H⁺+OH^-═H₂O；CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
（2）結(jié)合圖象可知，當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)，25～35mL發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，
設(shè)生成二氧化碳的物質(zhì)的量為n，生成氣體時(shí)消耗的酸的物質(zhì)的量為（45-25）×10^-3L×1mol•L^-1=0.02mol，則
HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O
             1     1
       0.02mol n
則：$\frac{1}{1}=\frac{0.02mol}{n}$，解得：n=0.02mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為：0.02mol×22.4L/mol=0.228L=448mL，
故答案為：448．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生利用圖象和發(fā)生的離子反應(yīng)來(lái)分析解答問(wèn)題，題目難度中等，明確反應(yīng)的先后順序及圖象中每段圖象對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．