Question

9．Ⅰ、如果配制3mol/L的NaOH溶液500mL，需稱量NaOH固體60.0g．
（1）在該溶液的配制過程中，用到的玻璃儀器：500mL容量瓶、膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒．
（2）如果在定容時仰視，溶液濃度將偏小；若定容時液面高于刻度線應采取的措施是重新配制．
Ⅱ、取上述實驗中配制的NaOH溶液100mL，緩慢通入一定量的CO₂，充分反應，測得最后溶液呈堿性．
（1）此時溶液的溶質(zhì)若是單一成分，可能是Na₂CO₃或NaHCO₃．
（2）若果在上述所得溶液中，逐滴緩慢滴加1mol/L的鹽酸，所得氣體的體積與所加鹽酸的體積（不考慮溶解于水）關(guān)系如圖所示．
①由圖可知，堿性溶液中的單一溶質(zhì)為Na₂CO₃．
②請寫出0-A段所發(fā)生反應的離子方程式CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-．
③B點時，產(chǎn)生的CO₂在標準狀況下的體積為3360mL；B點時，反應所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是0.75mol/L（兩種溶液混合時體積可以直接相加）

Answer 1

分析 I、根據(jù)n=cV和m=nM來計算；
（1）根據(jù)配制步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來分析需要的儀器；
（2）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$并結(jié)合溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液的體積V的變化來進行誤差分析；
II、（1）CO₂與NaOH反應可生成Na₂CO₃或NaHCO₃，二者溶液都呈堿性；
（2）加入鹽酸1500mL時開始生成氣體，當加入鹽酸300mL時不再產(chǎn)生氣體，O→A段發(fā)生反應：Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃，A→B段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，而O→A段消耗的鹽酸為A→B消耗的鹽酸的二倍，．
①根據(jù)圖象可知，加入的鹽酸一開始無氣體生成，故可推知單一的溶質(zhì)；
②O→A段發(fā)生反應：Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃；
③根據(jù)AB段反應來分析；B點溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉離子守恒可知n（NaCl）=n（NaOH），進而計算氯化鈉的濃度．

解答 解：I、配制3mol/L的NaOH溶液500mL，所需的氫氧化鈉的物質(zhì)的量n=cV=3mol/L×0.5L=1.5mol，質(zhì)量m=nM=1.5mol×40g/mol=60.0g，故答案為：60.0；
（1）根據(jù)配制步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知所需的儀器有500mL容量瓶和膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒，故答案為：500mL容量瓶；
（2）如果在定容時仰視，則溶液體積將偏大，溶液濃度將偏��；若定容時液面高于刻度線應采取的措施是重新配制，故答案為：偏小，重新配制；
II、（1）CO₂與NaOH反應可生成Na₂CO₃或NaHCO₃，二者溶液都呈堿性，則如果是單一成分，可能是Na₂CO₃或NaHCO₃，
故答案為：Na₂CO₃或NaHCO₃；
（2）加入鹽酸200mL時開始生成氣體，當加入鹽酸300mL時不再產(chǎn)生氣體，無氣體產(chǎn)生和生成氣體段所需的鹽酸的體積比為1：1，可知溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃，O→A段發(fā)生反應：Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃，A→B段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
①根據(jù)圖象可知，加入鹽酸200mL時開始生成氣體，當加入鹽酸300mL時不再產(chǎn)生氣體，無氣體產(chǎn)生和生成氣體段所需的鹽酸的體積比為1：1，可知溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃，故可推知單一的溶質(zhì)為Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃；
②O→A段發(fā)生反應：Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃，故離子方程式為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，故答案為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
③A→B段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，消耗鹽酸的體積為150mL，物質(zhì)的量n=CV=1mol/L×0.15L=0.15mol，設(shè)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為xmol，則有：
   NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
           1            1
         0.15mol        xmol
故有：$\frac{1}{0.15mol}=\frac{1}{xmol}$
解得x=0.15mol．
0.15mol二氧化碳在標況下的體積V=nVm=0.15mol×22.4L/mol=3360mL；
B點溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉離子守恒可知n（NaCl）=n（NaOH）=0.1L×3mol/L=0.3mol，則NaCl的物質(zhì)的量濃度是：$\frac{0.3mol}{0.1L+0.3L}$=0.75mol/L，
故答案為：3360mL；0.75mol/L．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度中等，關(guān)鍵是根據(jù)圖象分析各階段發(fā)生的反應，注意計算過程中守恒思想的應用．