Question

向某碳酸鈉溶液中逐滴加1mol?L^─1的鹽酸，測得溶液中Cl^-、HCO₃^-的物質(zhì)的量隨加入鹽酸體積的關(guān)系如圖所示，其中n₂：n₁=3：2
（1）Oa段反應(yīng)的離子方程式為：

 

ab段反應(yīng)的離子方程式為：

 

（2）該碳酸鈉溶液中含Na₂CO₃的物質(zhì)的量為：

 

（3）b點(diǎn)的數(shù)值為：

 

（4）b點(diǎn)時(shí)生成CO₂的物質(zhì)的量為：

 

（5）b點(diǎn)時(shí)溶液中大量存在的離子為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：將鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中，碳酸鈉過量，首先發(fā)生的反應(yīng)是Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸鈉反應(yīng)完后，再發(fā)生反應(yīng)是NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O．根據(jù)反應(yīng)原理結(jié)合n₂：n₁=3：2及圖象數(shù)據(jù)解題．
（1）根據(jù)反應(yīng)原理寫離子方程式；
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，碳酸鈉的物質(zhì)的量和碳酸氫鈉的最大量相等，結(jié)合圖象判斷；
（3）從圖象可知，n₁為碳酸氫根離子的物質(zhì)的量，n₂為氯離子的物質(zhì)的量即所加鹽酸的物質(zhì)的量；從圖象中找出與ab的關(guān)系列式求解；
（4）由（3）計(jì)算可知，b-a=0.6L-0.5L=0.1L，
可計(jì)算此體積鹽酸含氫離子物質(zhì)的量；
（5）從反應(yīng)原理結(jié)合（4）考慮．

解答： 解：（1）由圖象可知，當(dāng)鹽酸加到aL時(shí)，碳酸氫根離子濃度最大，說明碳酸鈉剛好反應(yīng)完，故0a段發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
從a點(diǎn)開始，隨鹽酸加入，碳酸氫根離子濃度降低，說明發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，故ab段反應(yīng)方程式為：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，碳酸鈉的物質(zhì)的量和碳酸氫鈉的最大量相等，從圖象可知，碳酸氫根離子最大為0.5mol，故該碳酸鈉溶液中含Na₂CO₃的物質(zhì)的量為0.5mol；
故答案為：0.5mol；
（3）從圖象可知，n₁為碳酸氫根離子的物質(zhì)的量，n₂為氯離子的物質(zhì)的量即所加鹽酸的物質(zhì)的量；
a點(diǎn)時(shí)，aL×1mol/L=0.5mol，故a=0.5；b點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)的碳酸氫根離子的物質(zhì)的量為：（b-0.5）L×1mol/L=（b-0.5）mol，剩余碳酸氫根離子為：0.5mol-（b-0.5）mol=1mol-bmol=n₁，此時(shí)氯離子物質(zhì)的量為：bL×1mol/L=bmol=n₂，因n₂：n₁=3：2
所以：bmol：（1mol-bmol）=3：2；
解得：b=0.6，故答案為：0.6；
（4）由（3）計(jì)算可知，b-a=0.6L-0.5L=0.1L，
此體積鹽酸含氫離子物質(zhì)的量為：0.1L×1mol/L=0.1mol
 HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O
      0.1mol   0.1mol
故生成二氧化碳0.1mol；
故答案為：0.1mol；
（5）從反應(yīng)原理：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O看，鈉離子、氯離子沒參與反應(yīng)，
b點(diǎn)時(shí)碳酸氫根離子剩余：0.5mol-0.1mol=0.4mol，故此時(shí)溶液中大量存在：Na⁺、Cl^-、HCO₃^-；
故答案為：Na⁺、Cl^-、HCO₃^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考察了碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的計(jì)算，搞清反應(yīng)原理是關(guān)鍵，注意圖象所提供信息，充分利用圖象提供數(shù)據(jù)．