Question

【題目】取等物質的量濃度的NaOH溶液兩份A和B，每份10 mL，分別向A、B中通入不等量的CO2，再繼續向兩溶液中逐滴加入0.1 mol/L的鹽酸，標準狀況下產生的CO2的體積與所加鹽酸體積之間的關系如下圖所示，試回答下列問題：

(1)原NaOH溶液的物質的量濃度為____________mol/L。

(2)曲線A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶質成分是____________，其物質的量之比為__________。

(3)曲線B表明，所得溶液加鹽酸后產生CO2氣體體積(標況)的最大值為 mL。

Answer 1

【答案】(1)0.75mol/L (2)NaOH、Na2CO3 3:1 (3)112mL

【解析】

試題分析：(1)加入75ml鹽酸時二氧化碳的體積達最大，此時溶液為氯化鈉溶液．根據氯離子、鈉離子守恒，

所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075ml×0.1mol/L=0.0075mol，

所以c(NaOH)==0.75mol/L；

(2)CO2與NaOH反應為①CO2+NaOH=NaHCO3，②CO2+2NaOH=Na2CO3+H20，

當n(CO2)：n(NaOH)≥1，反應按①進行，等于1時，CO2、NaOH恰好反應生成NaHCO3；大于1時，生成生成NaHCO3，CO2有剩余；

當1/2＜n(CO2)：n(NaOH)＜1，反應按①②進行，CO2、NaOH反應，無剩余，生成物為NaHCO3、Na2CO3；

當n(CO2)：n(NaOH)≤1/2，反應按②進行，等于1/2，時，CO2、NaOH恰好反應生成Na2CO3；小于1/2時，生成Na2CO3，NaOH有剩余；

由曲線A可知從60ml到75ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應，

反應方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，

所以n(NaHCO3)=n(HCl)=(0.075-0.06)L×0.1mol/L=1.5×10-3mol，

根據C原子守恒，所以n(CO2)=n(NaHCO3)=1.5×10-3mol，

由(1)可知，n(NaOH)=0.0075mol，

所以n(CO2)：n(NaOH)=1.5×10-3mol：0.0075mol=1：5，小于1：2，所以反應按②進行，NaOH有剩余，溶液中溶質為Na2CO3和NaOH．

根據C原子守恒，所以n(Na2CO3)=n(CO2)=1.5×10-3mol，再根據鈉離子守恒，

得溶液中氫氧化鈉的物質的量為0.0075mol-1.5×10-3mol×2=0.0045mol，

所以溶液中NaOH與Na2CO3的物質的量之比為0.0045mol：1.5×10-3mol=3：1．

故答案為：Na2CO3、NaOH；1：3；

(3)由曲線B可知從25ml到75ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，

反應方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，

所以n(CO2)=n(HCl)=(0.075ml-0.025ml)×0.1mol/L=0.005mol，

所以CO2氣體體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL。