Question

15．將一定量的CO₂氣體通入2L未知濃度的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過(guò)量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的氣體與HCl的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示（忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā)），下列說(shuō)法不正確的是（　　）

• A． O點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為NaOH、Na₂CO₃
• B． 常溫下，a點(diǎn)溶液pH＞7
• C． 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通入CO₂的體積為4.48L
• D． 原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為2.5mol/L

Answer 1

分析 A、Na₂CO₃跟鹽酸的反應(yīng)是分步進(jìn)行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由圖象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物質(zhì)的量小于從反應(yīng)到開(kāi)始產(chǎn)生二氧化碳階段消耗的HCl，故溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃；
B、a點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鈉；
C、由圖可知，a點(diǎn)時(shí)開(kāi)始生成氣體，故發(fā)生反應(yīng)為：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，至生成二氧化碳體積最大時(shí)，該階段消耗的HCl的物質(zhì)的量為2mol，據(jù)此根據(jù)方程式計(jì)算生成的二氧化碳的物質(zhì)的量，生成的二氧化碳的物質(zhì)的量等于開(kāi)始通入的二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)V=nVm計(jì)算二氧化碳的體積；
D、生成二氧化碳體積最大時(shí)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子守恒有n（NaCl）=n（HCl），再根據(jù)鈉離子守恒有n（NaOH）=n（NaCl），根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：A、Na₂CO₃跟鹽酸的反應(yīng)是分步進(jìn)行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，HCl與Na₂CO₃、NaHCO₃都按1：1反應(yīng)，由圖象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物質(zhì)的量小于從反應(yīng)到開(kāi)始產(chǎn)生二氧化碳階段消耗的HCl，故溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃，故A正確；
B、a點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉溶液顯堿性，則溶液pH＞7，故B正確；
C、由圖可知，a點(diǎn)時(shí)開(kāi)始生成氣體，故發(fā)生反應(yīng)為：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，至生成二氧化碳體積最大時(shí)，該階段消耗的HCl的物質(zhì)的量為2mol，由方程式可知產(chǎn)生二氧化碳的物質(zhì)的量為2mol，生成的二氧化碳的物質(zhì)的量等于開(kāi)始通入的二氧化碳的物質(zhì)的量，故開(kāi)始通入的二氧化碳的體積為2mol×22.4L/mol=44.8L，故C錯(cuò)誤；
D、加入5molHCl生成二氧化碳體積最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子守恒有n（NaCl）=n（HCl），根據(jù)鈉離子守恒有n（NaOH）=n（NaCl），故n（NaOH）=n（HCl）=5mL，所以c（NaOH）=$\frac{5mol}{2L}$=2.5mol/L，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，注意從圖象分析反應(yīng)發(fā)生的情況，關(guān)鍵是根據(jù)圖象判斷溶液溶質(zhì)的成分．