Question

取物質(zhì)的量濃度相等的NaOH溶液兩份甲和乙，每份50mL，分別向甲、乙中通入不等量的CO₂，再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液，標(biāo)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(guān)系如圖所示，試回答下列問題：
試分析NaOH在吸收CO₂氣體后，在甲所得溶液中存在的溶質(zhì)是

 

，其物質(zhì)的量之比是

 

，產(chǎn)生的CO₂氣體體積（標(biāo)況）是

 

．在乙所得溶液中存在的溶質(zhì)是

 

，其物質(zhì)的量之比是

 

，產(chǎn)生的CO₂氣體體積（標(biāo)況）是

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：圖示題,計算題

分析：假設(shè)反應(yīng)得到溶液中只有碳酸鈉，滴加鹽酸發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，前后兩階段消耗鹽酸的體積相等，而甲中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為50mL、25mL，前階段消耗鹽酸體積大于后階段，故溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃；乙中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為25mL、50mL，前階段消耗鹽酸體積小于后階段，故溶質(zhì)是溶Na₂CO₃和NaHCO₃，再根據(jù)方程式進行計算．

解答： 解：假設(shè)反應(yīng)得到溶液中只有碳酸鈉，滴加鹽酸發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，前后兩階段消耗鹽酸的體積相等．
而甲中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為50mL、25mL，前階段消耗鹽酸體積大于后階段，故溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃，
生成二氧化碳消耗鹽酸的體積為75mL-50mL=25mL，生成CO₂氣體時，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，由CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，可知碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉消耗鹽酸體積為25mL，故氫氧化鈉消耗鹽酸體積為50mL-25mL=25mL，由OH^-+H⁺=H₂O、CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，可知碳酸鈉與氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比等于它們消耗鹽酸的體積之比，即n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=1：1，
由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，可知n（CO₂）=n（HCl）=0.025L×0.1mol/L=0.0025mol，標(biāo)況下體積為0.0025mol×22.4L/mol=0.056L；
乙中實際前、后兩階段消耗鹽酸體積分別為25mL、50mL，前階段消耗鹽酸體積小于后階段，故溶質(zhì)是溶Na₂CO₃和NaHCO₃，
碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉消耗25mL鹽酸，碳酸氫鈉完全轉(zhuǎn)化消耗鹽酸50mL，二者都是按1：1反應(yīng)，故原溶液中碳酸氫鈉消耗鹽酸為50mL-25mL=25mL，由消耗鹽酸的關(guān)系可知，Na₂CO₃和NaHCO₃的物質(zhì)的量相同，即物質(zhì)的量比為1：1，
由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，可知n（CO₂）=n（HCl）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，標(biāo)況下體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L；
故答案為：甲：NaOH和Na₂CO₃；1：1；0.056L；乙：Na₂CO₃ 和NaHCO₃；1：1；0.112L．

點評：本題考查混合物的有關(guān)計算，根據(jù)前后兩階段消耗鹽酸體積判斷CO₂與NaOH反應(yīng)產(chǎn)物是關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，難度中等．