Question

3．取一定量的NaOH溶液通入CO₂后，再繼續(xù)向該溶液中逐滴加入0.1mol/L的鹽酸，產(chǎn)生CO₂的體積與所加鹽酸體積之間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 原溶液中NaOH的物質(zhì)的量為0.75mol
• B． 通入CO₂后所得的溶液溶質(zhì)成分為NaOH和Na₂CO₃
• C． 通入CO₂后所得的溶液中含有2.5mol NaHCO₃
• D． 原溶液通入CO₂標(biāo)準(zhǔn)狀況下為112mL

Answer 1

分析 鹽酸逐滴加入到碳酸鈉溶液中的反應(yīng)為：Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃；NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，由圖可知，0～25mL沒有氣體生成，從25mL開始加鹽酸生成二氧化碳?xì)怏w，共消耗鹽酸75mL-20mL=50mL，0～25mL段消耗的鹽酸體積小于生成氣體是消耗的鹽酸體積50mL，所以可以知道通入一定量CO₂反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃、NaHCO₃，且根據(jù)消耗的鹽酸的體積可以判斷二者的物質(zhì)的量相等．
A、消耗鹽酸75mL時(shí)，溶液為恰好為氯化鈉溶液，根據(jù)Na⁺、Cl^-離子守恒，可知n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl），據(jù)此計(jì)算；
B、通入一定量CO₂反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃、NaHCO₃；
C、溶液中Na₂CO₃、NaHCO₃的物質(zhì)的量相等，生成二氧化碳發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，共消耗鹽酸75mL-20mL=50mL，n_總（NaHCO₃）=
n（HCl），根據(jù)碳元素守恒可知通入CO₂后所得的溶液中含有NaHCO₃為$\frac{1}{2}$n_總（NaHCO₃），據(jù)此計(jì)算；
D、由C得n（NaHCO₃）=n（Na₂CO₃）=2.5×10^-3mol，根據(jù)碳元素守恒，則n（CO₂）=n（NaHCO₃）+n（Na₂CO₃）=0.005mol，V（CO₂）=n（CO₂）Vm=0.005mol×22.4L/mol=112ml，據(jù)此分析．

解答 解：鹽酸逐滴加入到碳酸鈉溶液中的反應(yīng)為：Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃；NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，由圖可知，0～25mL沒有氣體生成，從25mL開始加鹽酸生成二氧化碳?xì)怏w，共消耗鹽酸75mL-20mL=50mL，0～25mL段消耗的鹽酸體積小于生成氣體是消耗的鹽酸體積50mL，所以可以知道通入一定量CO₂反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃、NaHCO₃，且根據(jù)消耗的鹽酸的體積可以判斷二者的物質(zhì)的量相等．
A、消耗鹽酸75mL時(shí)，溶液為恰好為氯化鈉溶液，根據(jù)Na⁺、Cl^-離子守恒，可知n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol，故A錯(cuò)誤；
B、由上述分析可知，通入一定量CO₂反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃、NaHCO₃，故B錯(cuò)誤；
C、溶液中Na₂CO₃、NaHCO₃的物質(zhì)的量相等，生成二氧化碳發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，共消耗鹽酸75mL-20mL=50mL，n_總（NaHCO₃）=n（HCl）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，所以通入CO₂后所得的溶液中含有NaHCO₃為0.005mol×$\frac{1}{2}$=2.5×10^-3mol，故C錯(cuò)誤；
D、由C得n（NaHCO₃）=n（Na₂CO₃）=2.5×10^-3mol，根據(jù)碳元素守恒，則n（CO₂）=n（NaHCO₃）+n（Na₂CO₃）=0.005mol，V（CO₂）=n（CO₂）Vm=0.005mol×22.4L/mol=112ml，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生根據(jù)圖象獲取信息的能力、混合物的計(jì)算等，難度中等，根據(jù)圖象判斷溶質(zhì)及各段發(fā)生的反應(yīng)是解題的關(guān)鍵，注意原子守恒的方法來進(jìn)行計(jì)算．