Question

取A、B兩份物質(zhì)的量濃度相等的NaOH溶液，體積均為50mL，分別向其中通入一定量的CO₂ 后，再分別稀釋為100mL．
（1）在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中的溶質(zhì)的組成可能是：

 

（2）在稀釋后的溶液中分別逐滴加入0.1mol?L^-1 的鹽酸，產(chǎn)生的CO₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與所加鹽酸的體積關(guān)系如右圖所示：
①分別加入足量的鹽酸后，溶液中的溶質(zhì)是

 

，原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是

 

．
②A曲線表明，NaOH溶液通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)是

 

，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂的最大體積是

 

mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
③B曲線表明，原NaOH溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)的化學(xué)式為

 

，其物質(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）由CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，推論二氧化碳與氫氧化鈉的量確定固體的成分；
（2）由圖可知，對(duì)應(yīng)A溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸60mL時(shí)沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積60mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃；
對(duì)于B溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸25mL時(shí)沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積25mL小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaHCO₃，
①加入足量的鹽酸后的溶液中均存在NaCl及未反應(yīng)的HCl，加入75mL鹽酸時(shí)，溶液中溶質(zhì)為NaCl，n（NaCl）=n（HCl）=n（NaOH），結(jié)合c=

n

V

計(jì)算；
②生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為75mL-60mL=15mL，生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，根據(jù)n=cV計(jì)算n（HCl），再根據(jù)方程式計(jì)算二氧化碳的體積；
③溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaHCO₃，碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉消耗25mL 鹽酸，碳酸氫鈉完全轉(zhuǎn)化消耗鹽酸50mL，二者都是按1：1反應(yīng)，故原溶液中碳酸氫鈉消耗鹽酸為50mL-25mL=25mL，由消耗鹽酸的關(guān)系可知，Na₂CO₃和NaHCO₃的物質(zhì)的量相同．

解答： 解：（1）由CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，二氧化碳少量時(shí)固體為①Na₂CO₃和NaOH；以1：2恰好反應(yīng)時(shí)為②Na₂CO₃；物質(zhì)的量比介于1：1～1：2之間為③Na₂CO₃和NaHCO₃；二氧化碳過(guò)量時(shí)為④NaHCO₃，
故答案為：①Na₂CO₃和NaOH；②Na₂CO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④NaHCO₃；
（2）由圖可知，A溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸60mL時(shí)沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積60mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃，
對(duì)于B溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸25mL時(shí)沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積25mL小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaHCO₃，
①加入足量的鹽酸后的溶液中均存在NaCl及未反應(yīng)的HCl，加入75mL鹽酸時(shí)，溶液中溶質(zhì)為NaCl，n（NaCl）=n（HCl）=n（NaOH）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol，則c（NaOH）=

0.0075mol

0.05L

=0.15mol/L，
故答案為：NaCl、HCl；0.15mol/L；
②上述分析可知，A曲線表明，NaOH溶液通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)是：NaOH和Na₂CO₃，
對(duì)于A溶液來(lái)說(shuō)，生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為75mL-60mL=15mL，生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，由方程式可知，n（CO₂）=n（HCl）=0.015L×0.1mol/L=0.0015mol，標(biāo)況下體積為0.0015mol×22.4L/mol=0.0336L=33.6mL，
故答案為：NaOH和Na₂CO₃；33.6；
③由上述分析可知，B中溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaHCO₃，碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉消耗25mL 鹽酸，碳酸氫鈉完全轉(zhuǎn)化消耗鹽酸50mL，二者都是按1：1反應(yīng)，故原溶液中碳酸氫鈉消耗鹽酸為50mL-25mL=25mL，由消耗鹽酸的關(guān)系可知，Na₂CO₃和NaHCO₃的物質(zhì)的量相同，即物質(zhì)的量比為1：1，
故答案為：Na₂CO₃和NaHCO₃；1：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，側(cè)重分析與計(jì)算能力、圖象與反應(yīng)對(duì)應(yīng)關(guān)系判斷能力的考查，把握?qǐng)D中曲線及發(fā)生的反應(yīng)的關(guān)系結(jié)合消耗鹽酸體積判斷CO₂與NaOH反應(yīng)產(chǎn)物是關(guān)鍵，題目難度較大．