Question

18．向100mL 3mol•L^-1的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂，充分反應(yīng)，測(cè)得最后溶液的pH＞7．
（1）此時(shí)溶液的溶質(zhì)如果是單一成分，可能是Na₂CO₃或NaHCO₃；如果是多種成分，可能是NaOH和Na₂CO₃或Na₂CO₃和NaHCO₃．
（2）在上述所得溶液中，逐滴緩慢滴加1mol•L^-1的鹽酸，所得氣體（不考慮溶解于水）的體積與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示．
①加人鹽酸200mL之前，無氣體產(chǎn)生．寫出OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：OH^-+H⁺═H₂O；CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-．
②產(chǎn)生的CO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2240mL．
③B點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是0.75mol•L^-1（溶液體積的變化忽略不計(jì)）．

Answer 1

分析 （1）CO₂與NaOH反應(yīng)可生成Na₂CO₃或NaHCO₃，二者溶液都呈堿性；如果是多種成分，可能是二者混合物，也可能NaOH有剩余；
（2）①加入鹽酸200mL時(shí)開始生成氣體，當(dāng)加入鹽酸300mL時(shí)不再產(chǎn)生氣體，A→C段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，而O→A段消耗的鹽酸為A→B消耗的鹽酸的二倍，應(yīng)為NaOH和Na₂CO₃的混合物，都可與鹽酸反應(yīng)，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；AB段碳酸氫根離子與氯化氫反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
②根據(jù)AB段消耗氯化氫溶液的體積及氯化氫的濃度計(jì)算出生成二氧化碳的物質(zhì)的量及標(biāo)況下的體積；
③AB段發(fā)生反應(yīng)為NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算出溶質(zhì)氯化鈉的濃度．

解答 解：（1）CO₂與NaOH反應(yīng)可生成Na₂CO₃或NaHCO₃，二者溶液都呈堿性，則如果是單一成分，可能是Na₂CO₃或NaHCO₃，如果是多種成分，若1＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＜2，溶質(zhì)是NaHCO₃、Na₂CO₃．若$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＞2，溶質(zhì)是Na₂CO₃、NaOH，
故答案為：Na₂CO₃或NaHCO₃；NaOH和Na₂CO₃或Na₂CO₃和NaHCO₃；
（2）①加入鹽酸200mL時(shí)開始生成氣體，當(dāng)加入鹽酸300mL時(shí)不再產(chǎn)生氣體，A→C段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，而O-A段消耗的鹽酸為A→B的二倍，反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)為NaOH和Na₂CO₃的混合物，二者都可與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式分別為：OH^-+H⁺═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
故答案為：OH^-+H⁺═H₂O；CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
②根據(jù)反應(yīng)方程式CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O可知，碳酸鈉消耗鹽酸的體積為100mL，則氫氧化鈉消耗的鹽酸體積也是100mL，即Na₂CO₃與NaOH的物質(zhì)的量相等，根據(jù)鈉離子守恒，則碳酸鈉的物質(zhì)的量為：$\frac{1}{3}$×（3mol/L×0.1L）=0.1mol，根據(jù)碳原子守恒，反應(yīng)生成二氧化碳的物質(zhì)的量為0.1mol，標(biāo)況下0.1mol二氧化碳的體積為：22.4L/mol×0.1mol=2.24L=2240mL，
故答案為：2240；
③B點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為氯化鈉，根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量可知NaCl的物質(zhì)的量為：0.1L×3mol/L=0.3mol，
則NaCl的物質(zhì)的量濃度是：$\frac{0.3mol}{0.3L+0.1L}$=0.75mol/L，
故答案為：0.75．

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)可能的情況進(jìn)行判斷和計(jì)算，本題關(guān)鍵是根據(jù)圖象判斷溶液溶質(zhì)的成分，注意在計(jì)算過程中守恒思想的應(yīng)用．