Question

（15分）某化學興趣小組用100 mL 1 mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO2后得到溶液A（液體體積無變化）。為了確定溶液A的溶質(zhì)成分及a值，該興趣小組的同學進行了如下實驗。請幫助他們完成下列相應(yīng)實驗內(nèi)容。

[提出假設(shè)]

假設(shè)Ⅰ：溶液A的溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3；

假設(shè)Ⅱ：溶液A的溶質(zhì)為Na2CO3；

假設(shè)Ⅲ：溶液A的溶質(zhì)為Na2CO3、NaHCO3；

假設(shè)Ⅳ：溶液A的溶質(zhì)為 。

[實驗過程]

（1）甲同學取少量溶液A于試管，再向試管中滴加幾滴酚酞溶液，溶液A變紅，由此得出假設(shè)I成立。

（2）乙同學分析后認為甲同學的實驗結(jié)論有誤。請用離子方程式說明乙同學的判斷依據(jù) ；他進一步提出，應(yīng)先取少量溶液，向其中加入足量的 溶液，來檢驗溶液A是否含 ，結(jié)果加入檢驗溶液后觀察到溶液A變渾濁。

（3）丙同學為了檢驗溶液A是否還含其它溶質(zhì)，他將乙同學所得渾濁溶液進行過濾，并把濾液分為兩份，向其中的一份加入稀硫酸，有無色氣體生成，則假設(shè) 正確。

（4）為準確測定a值，丁同學取了10 mL 溶液A在錐形瓶中，用滴定管向其中加入某濃度的稀硫酸，記錄加入硫酸的體積與生成氣體的情況，并繪制成如圖：

則a= ，所加硫酸的物質(zhì)的量濃度為 。

Answer 1

（15分）

假設(shè)Ⅳ：NaHCO3 (2分)

⑵ CO32－ + H2OHCO3－ + OH- 或HCO3－ + H2OH2CO3 + OH－(2分)

BaCl2或CaCl2或Ba(NO3)2或Ca(NO3)2 (2分，寫名稱亦可，其它合理答案亦可)

Na2CO3(2分)

⑶ Ⅲ (2分) ⑷(2分) 10/3mol/L (3分)

【解析】

試題分析：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)時溶液中的溶質(zhì)的成分有4種可能： NaOH、Na2CO3；Na2CO3；Na2CO3、NaHCO3；NaHCO3，所以第四種假設(shè)為溶質(zhì)為NaHCO3；

（2）因為加入酚酞后溶液變紅色，不能證明溶液中含有氫氧化鈉，碳酸鈉或碳酸氫鈉水解液使溶液呈堿性，離子方程式是CO32－ + H2OHCO3－ + OH- 或HCO3－ + H2OH2CO3 + OH－；因為不能確定哪種假設(shè)是正確的，所以不能加入堿性物質(zhì)使碳酸根離子沉淀，則加入氯化鋇或氯化鈣溶液等，若產(chǎn)生沉淀，證明溶液A中含有Na2CO3；

（3）證明含有碳酸鈉，則排除假設(shè)IV；向濾液中再加入稀硫酸有無色氣體產(chǎn)生，證明含有碳酸氫鈉，則假設(shè)III是正確的；

（4）100 mL 1 mol/L NaOH中Na元素的物質(zhì)的量是0.1mol，加入15mL稀硫酸后，溶液為硫酸鈉溶液，根據(jù)Na元素守恒，則硫酸鈉的物質(zhì)的量是0.05mol，所以稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是0.05mol/0.015L=10/3mol/L；由圖可知，碳酸鈉與5mL稀硫酸反應(yīng)先生成碳酸氫鈉，然后碳酸氫鈉與10mL的稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，說明A溶液中碳酸氫鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量相等，根據(jù)Na元素的物質(zhì)的量則Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量均為1/30mol，則二氧化碳的物質(zhì)的量是2×1/30mol=1/15mol，所以a=1/15.

考點：考查對實驗方案的設(shè)計，圖像的分析與計算

考點分析： 考點1：綜合性實驗 考點2：鈉和堿金屬 考點3：氧族元素 試題屬性

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