Question

含有一定量NaOH溶液中，逐漸通入一定量 CO₂，充分反應后，將溶液在一定條件下進行 蒸干，得到晶體物質．其質量m 與通入氣體體積V（CO₂）的關系如圖．如下說法正確的是（　　）

A．晶體物質：a點是NaOH；b點是Na₂CO₃；c點是NaHCO₃

B．a→b 和 b→c 兩段過程得到的晶體，含有相同的晶體物質

C．整個過程中的溶液，一定存在恒等式：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）

D．若通入V₂=1.344 L （標況） 氣體，則m₂=13.12 g

Answer 1

分析：A．由圖可知，隨二氧化碳的通入，得到固體的質量先增大后減小，最后不變，氫氧化鈉完全轉化為碳酸鈉、碳酸氫鈉，生成碳酸氫鈉時固體的質量更大，則b為Na₂CO₃?10H₂O；
B．a→b發生氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，b點恰好反應，該段得到的晶體為氫氧化鈉與碳酸鈉晶體，b→c發生碳酸鈉與二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，c點時恰好反應，該段得到的晶體為碳酸氫鈉與碳酸鈉晶體；
C．根據電荷守恒進行分析解答；
D．V₂=1.344L時，氫氧化鈉與二氧化碳完全反應，生成碳酸鈉與碳酸氫鈉，根據n=

V

Vm

計算二氧化碳的物質的量，由圖可知氫氧化鈉為4g，根據n=

m

M

計算氫氧化鈉的物質的量，令碳酸鈉與碳酸氫鈉分別為xmol、ymol，利用碳原子、鈉離子守恒列方程計算x、y的值，m₂表示碳酸鈉晶體與碳酸氫鈉的質量之和，再根據m=nM計算．

解答：解：A．由圖可知，隨二氧化碳的通入，得到固體的質量先增大后減小，最后不變，氫氧化鈉完全轉化為碳酸鈉、碳酸氫鈉，生成碳酸氫鈉時固體的質量更大，則b為Na₂CO₃?10H₂O，c點是NaHCO₃，開始未通入二氧化碳，故a點是NaOH，故A錯誤；
B．由A分析可知，a→b發生氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，b點恰好反應，該段得到的晶體為氫氧化鈉與碳酸鈉晶體，b→c發生碳酸鈉與二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，c點時恰好反應，該段得到的晶體為碳酸氫鈉與碳酸鈉晶體，都含有碳酸鈉晶體，故B正確；
C．根據電荷守恒，溶液中c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-），故C錯誤；
D．V₂=1.344L時，氫氧化鈉與二氧化碳完全反應，生成碳酸鈉與碳酸氫鈉，二氧化碳的物質的量為

1.344L

22.4L/mol

=0.06mol，由圖可知氫氧化鈉為4g，物質的量為

4g

40g/mol

=0.1mol，令碳酸鈉與碳酸氫鈉分別為xmol、ymol，由碳原子守恒有x+y=0.06，由鈉離子守恒有2x+y=0.1，聯立方程，解得x=0.04，y=0.02，m₂表示碳酸鈉晶體與碳酸氫鈉的質量之和，故m₂=0.04mol×286g/mol+0.02mol×84g/mol=13.12g，故D正確；
故選BD．

點評：本題考查有關化學計算，難度較大，清楚各階段發生的反應是解題關鍵，D為易錯點，容易認為是碳酸鈉與碳酸氫鈉的質量之和．