Question

【題目】取來兩份等濃度的NaOH溶液A和B，每份10mL，分別向A、B中通入不等量的CO2，再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入0.2mol/L的鹽酸，標準狀況下產(chǎn)生的CO2氣體體積與所加的鹽酸溶液體積之間的關系如圖所示，試回答下列問題：

（1）原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol/L．

（2）曲線A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶質(zhì)為（寫化學式） ；其物質(zhì)的量之比為 ．

（3）曲線B表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加鹽酸產(chǎn)生CO2氣體體積（標準狀況）的最大值為 mL．

Answer 1

【答案】（1）0.9 （2）NaOH Na2CO3； 4:1 （3） 134.4

【解析】

試題（1）加入90ml鹽酸時二氧化碳的體積最大，此時溶液為氯化鈉溶液．根據(jù)氯離子、鈉離子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.09ml×0.1mol/L=0.009mol，則c（NaOH）=0.009/0.01=0.9mol/L;

（2）CO2與NaOH反應為①CO2+NaOH=NaHCO3，②CO2+2NaOH=Na2CO3+H20，

當n(CO2):n(NaOH)≥1，反應按①進行，等于1時，CO2、NaOH恰好反應生成NaHCO3；大于1時，生成生成NaHCO3，CO2有剩余；當0.5＜n(CO2)/n(NaOH)＜1，反應按①②進行，CO2、NaOH反應，無剩余，生成物為NaHCO3、Na2CO3；當n(CO2)/n(NaOH)≤0.5，反應按②進行，等于0.5時，CO2、NaOH恰好反應生成Na2CO3；小于0.5時，生成Na2CO3，NaOH有剩余；由曲線A可知從75ml到90ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應，反應方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n（NaHCO3）=n（HCl）=（90ml-75ml）×0.1mol/L=1.5×10-3mol，

根據(jù)C原子守恒，所以n（CO2）=n（NaHCO3）=1.5×10-3mol，由（1）可知，n（NaOH）=0.009mol，

所以n(CO2)/n(NaOH) =1/6，小于0.5，所以反應按②進行，NaOH有剩余，溶液中溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH．根據(jù)C原子守恒，所以n（Na2CO3）=n（CO2）=1.5×10-3mol，再根據(jù)鈉離子守恒，得溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.009mol-1.5×10-3mol×2=0.006mol，所以溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為0.006mol：1.5×10-3mol=4：1；

（3）由曲線B可知從30ml到90ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，反應方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n（CO2）=n（HCl）=（90ml-30ml）×0.1mol/L=0.006mol，

所以CO2氣體體積為0.006mol×22.4L/mol=0.1344L=134.4ml。