Question

向100 mL 3 mol·L^-1的氫氧化鈉溶液中緩緩通入一定量的CO₂，充分反應，測得最后溶液的pH＞7。

（1）此時溶液的溶質如果是單一成分，可能是____________，如果是多種成分，可能是____________。

（2）在上述所得的溶液中，逐滴緩慢滴加鹽酸 1 mol·L^-1,所得氣體（不考慮溶解于水）的體積與所加的鹽酸的體積關系如下圖所示：

①加入200 mL 鹽酸之前，無氣體產生，寫出A點之前發生反應的離子方程式___________________________________。

②求產生的二氧化碳在標準狀況下的體積多少。

③求B點時，反應所得溶液中溶質的物質的量濃度是多少。（溶液體積的變化忽略不計）。

Answer 1

（1）Na₂CO₃或NaHCO₃  NaHCO₃,NaOH-Na₂CO₃,NaHCO₃-Na₂CO₃

(2)①OH^-+H⁺====H₂O, +H⁺====

②2 240 mL  ③0.75 mol·L^-1

解析：(1)氫氧化鈉與二氧化碳反應分兩步進行：CO₂+2NaOH====Na₂CO₃+H₂O; CO₂+NaOH====NaHCO₃。碳酸鈉和碳酸氫鈉水溶液都呈堿性；氫氧化鈉與碳酸氫鈉不共存。

（2）①碳酸根離子與H⁺的反應是分步進行的，即先生成碳酸氫根離子，再由碳酸氫根離子與酸的反應生成二氧化碳；從圖象分析可知，由碳酸氫根離子與酸反應生成二氧化碳所需用的鹽酸為100 mL，說明溶液中碳酸氫根離子為0.1 mol，即原溶液中碳酸根離子為0.1 mol，當其與酸反應生成碳酸氫根離子消耗鹽酸100 mL，而圖象上顯示在生成二氧化碳之前，消耗鹽酸200 mL，故反應后的溶液中除碳酸鈉外還有氫氧化鈉。

②HCl  CO₂

 0.1 L×1 mol·L^-1               2.24 L

③反應后，溶液中的溶質只有氯化鈉，根據氯原子守恒或鈉原子守恒可得：

NaOHNaClHCl

0.3 mol                0.3 L×1 mol·L^-1

c(NaCl)=0.3 mol/(0.1 L+0.3 L)=0.75 mol·L^-1。