Question

取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液A、B、C三等份各100mL，分別向三份溶液中通入不等量的CO₂氣體，充分反應(yīng)后，再向三份所得的溶液中逐滴加入0.2mol/L的鹽酸，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的CO₂氣體體積與所加鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示．試回答下列問題：
（1）原NaOH溶液的濃度為

 

mol/L；
（2）曲線B表明，原NaOH溶液中通入的CO₂的體積為

 

 mL；
（3）曲線C表明，原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：圖示題,計(jì)算題

分析：（1）由圖可知，加入100mLHCl時(shí)，產(chǎn)生二氧化碳的體積最大，說明此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子、鈉離子守恒計(jì)算原溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

v

計(jì)算；
（2）曲線B中，從50mL～100mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)碳原子守恒可知該反應(yīng)生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，根據(jù)消耗的鹽酸計(jì)算生成二氧化碳的體積；
（3）曲線C中，從75mL～100mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為25mL，若NaHCO₃完全由反應(yīng)Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl轉(zhuǎn)化得到，根據(jù)方程式可知，需要消耗鹽酸25mL，而產(chǎn)生二氧化碳時(shí)消耗鹽酸為75mL，大于25mL，說明0mL～75mL階段鹽酸還與氫氧化鈉反應(yīng)，即原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)成分NaOH、Na₂CO₃，根據(jù)碳原子守恒計(jì)算n（Na₂CO₃），根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）．

解答： 解：（1）由圖可知，加入100mLHCl時(shí)，產(chǎn)生二氧化碳的體積最大，說明此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子、鈉離子守恒可得n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.1L×0.2mol/L=0.02mol，故原溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，故答案為：0.2mol/L；
（2）曲線B中，從50mL～100mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳最大時(shí)，該階段消耗鹽酸為100mL-50mL=50mL，由方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.05L×0.2mol/L=0.01mol，V（CO₂）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，根據(jù)碳原子守恒可知該反應(yīng)生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，即通入的二氧化碳為224mL，故答案為：224mL；
（3）曲線C中，從75mL～100mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為25mL，若NaHCO₃完全由反應(yīng)Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl轉(zhuǎn)化得到，根據(jù)方程式可知，需要消耗鹽酸25mL，而產(chǎn)生二氧化碳時(shí)消耗鹽酸為75mL，大于25mL，說明0mL～75mL階段鹽酸還與氫氧化鈉反應(yīng)，即原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)成分NaOH、Na₂CO₃，由方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.025L×0.2mol/L=0.005mol，根據(jù)原子守恒可知n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=0.005mol，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=0.02mol-2×0.005mol=0.01mol，故原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=0.01mol：0.005mol=2：1，
故答案為：n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=2：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)圖象等，難度中等，根據(jù)圖中鹽酸的體積判斷產(chǎn)生二氧化碳前CO₂與NaOH反應(yīng)過程是解題關(guān)鍵，注意守恒思想與方程式的運(yùn)用．