Question

19．有甲、乙兩瓶無色溶液，其中一瓶是稀鹽酸，另一瓶是碳酸鈉溶液．為測定甲、乙兩瓶溶液的成分及物質(zhì)的量濃度，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①量取25.00mL甲溶液，緩慢滴入乙溶液15.00mL，共收集到224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體
②量取15.00mL乙溶液，緩慢滴入甲溶液25.00mL，共收集到112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體．
（1）判斷：甲是HCl溶液，乙是Na₂CO₃溶液．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)2中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-；H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O．
（3）求甲、乙溶液的物質(zhì)的量濃度分別為：0.8mol/L、1.0mol/L．

Answer 1

分析 若將Na₂CO₃溶液滴入鹽酸溶液，則鹽酸相對過量，所有CO₃^2-都會轉(zhuǎn)化為CO₂；反之，將鹽酸溶液滴入Na₂CO₃溶液，則鹽酸相對不足，前一部分鹽酸將CO₃^2-先轉(zhuǎn)化為HCO₃^-，后一部分鹽酸使之轉(zhuǎn)化為CO₂，因?yàn)閮纱嗡�得CO₂ 體積不同，說明15mLNa₂CO₃相對于25mL鹽酸來說過剩，所以乙是碳酸鈉，甲是鹽酸，結(jié)合反應(yīng)的離子方程式計(jì)算．

解答 解：（1）當(dāng)向鹽酸中加入Na₂CO₃溶液時，發(fā)生反應(yīng)2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，鹽酸完全反應(yīng)后，再加入的Na₂CO₃不再放出CO₂；向Na₂CO₃溶液中加入鹽酸時，先發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，當(dāng)所有CO₃^2-均轉(zhuǎn)化為HCO₃^-時，再發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，由實(shí)驗(yàn)①②中數(shù)據(jù)可知等量的甲與等量的乙反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生的CO₂氣體多，說明甲為HCl、乙為Na₂CO₃，
故答案為：HCl；Na₂CO₃；
（2）取15.00mL乙溶液，向其中緩慢滴加甲溶液25.00mL，共收集到二氧化碳112mL，HCl與Na₂CO₃均完全反應(yīng)，Na₂CO₃先生成NaHCO₃，部分NaHCO₃ 轉(zhuǎn)化為CO₂，發(fā)生的反應(yīng)有：H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-；H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O，故答案為：H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-；H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O；
（3）量取25.00mL甲溶液，向其中緩慢滴加乙溶液15.00mL，共收集到二氧化碳224mL，n（CO₂）=0.01mol，2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑，HCl完全反應(yīng)，Na₂CO₃剩余，n（HCl）=2n（CO₂）=2×0.01mol=0.02 mol，c（HCl）=$\frac{0.02}{0.025}$mol/L=0.80mol/L；
另取15.00mL乙溶液，向其中緩慢滴加甲溶液25.00mL，共收集到二氧化碳112mL，HCl與Na₂CO₃均完全反應(yīng)，Na₂CO₃先生成NaHCO₃，部分NaHCO₃ 轉(zhuǎn)化為CO₂：n（CO₂）=0.005mol；HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑，在②中，產(chǎn)氣0.005mol，說明第二反應(yīng)鹽酸用去0.005mol，參與第一反應(yīng)的就是0.015mol，那么碳酸鈉的量就是0.015mol，c（Na₂CO₃）=$\frac{0.015mol}{0.015L}$=1mol/L，
，故答案為：0.8mol/L；1.0mol/L．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)方程式的計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式，根據(jù)方程式結(jié)合質(zhì)量守恒計(jì)算該題，難度中等