Question

在兩份體積相同的NaOH溶液A、B中，分別通入CO₂氣體，充分反應(yīng)后，在所得溶液中分別加入1mol/L的鹽酸，所加鹽酸體積（mL）與產(chǎn)生CO₂氣體的體積（L）的關(guān)系如圖所示．試填寫下列空白：
（1）兩份NaOH溶液A和B的物質(zhì)的量濃度之比

 

，通入CO₂氣體的體積之比是（相同條件）

 

．
（2）與鹽酸反應(yīng)前，A溶液中的溶質(zhì)是

 

，其物質(zhì)的量之比是

 

．
（3）與鹽酸反應(yīng)前，B溶液中的溶質(zhì)是

 

，其物質(zhì)的量之比是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：圖示題,計(jì)算題

分析：（1）由圖可知，加入600mL和800mLHCl時，產(chǎn)生二氧化碳的體積分別達(dá)到最大，說明此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子、鈉離子守恒計(jì)算原溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量；由圖可知，曲線A從200mL～600mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)碳原子守恒可知該反應(yīng)生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，根據(jù)消耗的鹽酸計(jì)算生成二氧化碳的體積，而曲線B從600mL～800mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)碳原子守恒可知該反應(yīng)生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，根據(jù)消耗的鹽酸計(jì)算生成二氧化碳的體積；
已知Na₂CO₃和HCl反應(yīng)中，首先Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，然后發(fā)生NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O中，如果單一的碳酸鈉參加反應(yīng)，前后兩階段消耗鹽酸的量相等；
（2）曲線A中，從200mL～600mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為400mL，而產(chǎn)生二氧化碳之前消耗鹽酸為200mL，后面階段消耗鹽酸是前面階段的2倍，所以A溶液中的溶質(zhì)成分NaHCO₃、Na₂CO₃；
Na₂C0₃和NaHCO₃與鹽酸的反應(yīng)過程是C0₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O
（3）曲線B中，從600mL～800mL發(fā)生反應(yīng)，該階段消耗鹽酸為200mL，而0mL～600mL階段知，需要消耗鹽酸600mL，而開始產(chǎn)生二氧化碳之前消耗鹽酸為600mL，所以B溶液中的溶質(zhì)成分NaOH、Na₂CO₃；
Na₂CO₃和NaOH與鹽酸的反應(yīng)過程是OH^-+H⁺=H₂O、C0₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O．

解答： 解：（1）由圖可知，加入600mL和800mLHCl時，產(chǎn)生二氧化碳的體積分別達(dá)到最大，說明此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子、鈉離子守恒計(jì)算原溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量，An（NaOH）：Bn（NaOH）=600ml×0.001L/ml×C（HCl）：800ml×0.001L/ml×C（HCl）=3：4，而兩份體積相同的氫氧化鈉溶液，所以濃度之比等物質(zhì)的量之比；
由圖可知，曲線A從200mL～600mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)碳原子守恒可知該反應(yīng)生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，根據(jù)消耗的鹽酸計(jì)算生成二氧化碳的體積，而曲線B從600mL～800mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，根據(jù)碳原子守恒可知該反應(yīng)生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，根據(jù)消耗的鹽酸計(jì)算生成二氧化碳的體積，所以通入CO₂氣體的體積之比是（600-200）：（800-600）=2：1，
故答案為：3：4；2：1；
（2）曲線A中，從200mL～600mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為400mL，而開始產(chǎn)生二氧化碳時消耗鹽酸為200mL，小于400mL，所以A溶液中的溶質(zhì)成分NaHCO₃、Na₂CO₃，兩者的物質(zhì)的量之比等于消耗鹽酸的體積之比，n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=200：（600-200×2）=1：1，
Na₂C0₃和NaHCO₃與鹽酸的反應(yīng)過程是C0₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O
故答案為：NaHCO₃、Na₂CO₃；1：1；
已知Na₂CO₃和HCl反應(yīng)中，首先Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，然后發(fā)生NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O中，如果單一的碳酸鈉參加反應(yīng)，前后兩階段消耗鹽酸的量相等，
（3）曲線B中，從600mL～800mL發(fā)生反應(yīng)，該階段消耗鹽酸為200mL，而0mL～600mL階段知，需要消耗鹽酸600mL，而開始產(chǎn)生二氧化碳時消耗鹽酸為600mL，大于200mL，所以B溶液中的溶質(zhì)成分NaOH、Na₂CO₃．兩者的物質(zhì)的量之比等于消耗鹽酸的體積之比，n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=（600-200）：（800-600）=2：1，
Na₂CO₃和NaOH與鹽酸的反應(yīng)過程是OH^-+H⁺=H₂O、C0₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O
故答案為：NaOH、Na₂CO₃；2：1．

點(diǎn)評：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)圖象等，難度中等，根據(jù)圖中鹽酸的體積判斷產(chǎn)生二氧化碳前CO₂與NaOH反應(yīng)過程是解題關(guān)鍵，注意守恒思想與方程式的運(yùn)用．