Question

已知在100mlNaOH和Na₂CO₃的混合溶液中c（Na⁺）為4.4mol/L，加入120ml 2mol/L稀鹽酸，測得溶液中n（CO₃^2-）和n（HCO₃^-）之比為2：1，計算：
（1）原混合溶液中NaOH和Na₂CO₃的物質(zhì)的量濃度？
（2）若用甲基橙作指示劑，在滴定時，至少還需加入多少ml鹽酸，才能使甲基橙變色．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：反應(yīng)后的溶液中存在碳酸根離子，則碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)沒有生成二氧化碳氣體，CO₃^2-和HCO₃^-的物質(zhì)的量之和等于原溶液中碳酸鈉的物質(zhì)的量；設(shè)出原溶液中碳酸鈉、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量分別為x、y，根據(jù)反應(yīng)后的溶液中CO₃^2-和HCO₃^-的物質(zhì)的量之比為2：1可知反應(yīng)生成碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為

1

3

y，然后分別根據(jù)鈉離子守恒、消耗氯化氫的總物質(zhì)的量列式計算，最后根據(jù)c=

n

V

計算出原溶液中氫氧化鈉、碳酸鈉的濃度．

解答： 解：（1）原溶液中n（Na⁺）=4.4mol/L×0.1L=0.44mol，
n（HCl）=2mol/L×0.12L=0.24mol，
設(shè)原溶液中NaOH的物質(zhì)的量為x、Na₂CO₃的物質(zhì)的量為y，根據(jù)鈉離子守恒可得：①x+2y=0.44，
測得溶液中CO₃^2-和HCO₃^-的物質(zhì)的量之比為2：1，則反應(yīng)生成的碳酸氫根離子的物質(zhì)的量為：y×

1

3

mol，
加入鹽酸先后發(fā)生H⁺+OH^-=H₂O、CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，
根據(jù)消耗的氯化氫的物質(zhì)的量可得：②x+

y

3

mol=0.24mol，
根據(jù)①②聯(lián)立解得：x=0.2，y=0.12mol，
原溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為：c（NaOH）=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
原溶液中碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度為：c（Na₂CO₃）=

0.12mol

0.1L

=1.2mol/L，
答：原混合液中NaOH的濃度為2mol/L、Na₂CO₃的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L；
（2）若用甲基橙作指示劑，在滴定時，要使甲基橙變色，應(yīng)全部反應(yīng)生成NaCl，
分別發(fā)生NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，
       0.2mol  0.2mol     0.12mol 0.24mol
共消耗HCl的物質(zhì)的量為0.2mol+0.24mol=0.44mol，
則還應(yīng)加入鹽酸的體積為

0.44mol-0.24mol

2mol/L

=0.1L=100mL，
答：至少還需加入100mL鹽酸，才能使甲基橙變色．

點評：本題考查了混合物反應(yīng)的有關(guān)計算，題目難度中等，明確反應(yīng)的先后順序及反應(yīng)產(chǎn)物為解答關(guān)鍵，注意質(zhì)量守恒在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．