Question

【題目】向100 mL氫氧化鈉溶液中通入一定量的二氧化碳氣體充分反應后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的鹽酸，產生二氧化碳的體積(標準狀況下)與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示：

據圖回答下列問題：

（1）原NaOH溶液的濃度為____________；

（2）標準狀況下，通入CO2體積是____________；

（3）所得溶液中溶質的成分和物質的量之比為_______________________（溶質成分用化學式表示）。

Answer 1

【答案】0.2 mol/L 0.336 L n(Na2CO3):n(NaHCO3)=1:2

【解析】

過程中發(fā)生的反應：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O、NaOH+CO2＝NaHCO3、Na2CO3+HCl＝NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O，由圖可知0～25mL是碳酸鈉與鹽酸反應，而25mL～100mL是鹽酸與碳酸氫鈉反應，當100mL時是單一溶質NaCl，根據組成，則n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），由此分析解答。

（1）根據Na2CO3+HCl＝NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O結合圖像可知0～25mL是碳酸鈉與鹽酸反應，而25mL～100mL是鹽酸與碳酸氫鈉反應，當100mL時是單一溶質NaCl，則根據原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）=0.02mol，所以原NaOH溶液的物質的量濃度為0.02mol÷0.1L=0.2mol/L；

（2）25mL～100mL是鹽酸與碳酸氫鈉反應，消耗鹽酸的物質的量是0.075L×0.2mol/L＝0.015mol，則根據方程式方程式NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O可知生成二氧化碳是0.015mol，在標況下的體積為0.015mol×22.4L/mol＝0.336L；

（3）根據Na2CO3+HCl＝NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O結合圖像可知0～25mL是碳酸鈉與鹽酸反應，而25mL～100mL是鹽酸與碳酸氫鈉反應，即通入CO2后所得溶液的溶質成分為碳酸鈉和碳酸氫鈉，根據圖像中消耗鹽酸的體積可知二者的物質的量之比為：25：（100-25-25）=1：2，所以n(Na2CO3):n(NaHCO3)=1:2。