Question

取物質的量濃度相等的NaOH溶液兩份甲和乙，每份50mL，分別向甲、乙中通入不等量的CO₂，再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液，標準狀況下產生的CO₂氣體體積與所加的鹽酸溶液體積之間的關系如圖所示，試回答下列問題：
試分析NaOH在吸收CO₂氣體后，在甲所得溶液中存在的溶質是

 

，其物質的量之比是

 

，產生的CO₂氣體體積（標況）是

 

．在乙所得溶液中存在的溶質是

 

，其物質的量之比是

 

，產生的CO₂氣體體積（標況）是

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：圖示題,計算題

分析：假設反應得到溶液中只有碳酸鈉，滴加鹽酸發(fā)生反應：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，前后兩階段消耗鹽酸的體積相等，而甲中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為50mL、25mL，前階段消耗鹽酸體積大于后階段，故溶質是NaOH和Na₂CO₃；乙中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為25mL、50mL，前階段消耗鹽酸體積小于后階段，故溶質是溶Na₂CO₃和NaHCO₃，再根據方程式進行計算．

解答： 解：假設反應得到溶液中只有碳酸鈉，滴加鹽酸發(fā)生反應：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，前后兩階段消耗鹽酸的體積相等．
而甲中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為50mL、25mL，前階段消耗鹽酸體積大于后階段，故溶質是NaOH和Na₂CO₃，
生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為75mL-50mL=25mL，生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，由CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，可知碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉消耗鹽酸體積為25mL，故氫氧化鈉消耗鹽酸體積為50mL-25mL=25mL，由OH^-+H⁺=H₂O、CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，可知碳酸鈉與氫氧化鈉的物質的量之比等于它們消耗鹽酸的體積之比，即n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=1：1，
由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，可知n（CO₂）=n（HCl）=0.025L×0.1mol/L=0.0025mol，標況下體積為0.0025mol×22.4L/mol=0.056L；
乙中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為25mL、50mL，前階段消耗鹽酸體積小于后階段，故溶質是溶Na₂CO₃和NaHCO₃，
碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉消耗25mL鹽酸，碳酸氫鈉完全轉化消耗鹽酸50mL，二者都是按1：1反應，故原溶液中碳酸氫鈉消耗鹽酸為50mL-25mL=25mL，由消耗鹽酸的關系可知，Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量相同，即物質的量比為1：1，
由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，可知n（CO₂）=n（HCl）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，標況下體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L；
故答案為：甲：NaOH和Na₂CO₃；1：1；0.056L；乙：Na₂CO₃ 和NaHCO₃；1：1；0.112L．

點評：本題考查混合物的有關計算，根據前后兩階段消耗鹽酸體積判斷CO₂與NaOH反應產物是關鍵，側重考查學生分析計算能力，難度中等．