Question

2．有50mLNaOH溶液，向其中逐漸通入一定量的CO₂，隨后向溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1的鹽酸，產(chǎn)生的CO₂氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）與所加入的鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示：試分析向NaOH溶液中通入CO₂氣體后，所得溶液中的溶質(zhì)是什么？其物質(zhì)的量之比是多少？產(chǎn)生的CO₂氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）是多少？

Answer 1

分析 當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由圖可知，生成CO₂氣體至最大，消耗HCl為75mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中只有Na₂CO₃，由Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，將Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為NaHCO₃應(yīng)消耗HCl為25mL，而圖象中開始生成CO₂氣體時(shí)消耗HCl體積為50mL，說明該階段還發(fā)生反應(yīng)：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃，中和NaOH消耗HCl的體積為50mL-25mL=25mL，根據(jù)反應(yīng)消耗鹽酸的體積計(jì)算NaOH、Na₂CO₃的物質(zhì)的量之比；生成二氧化碳消耗消耗25mL鹽酸，根據(jù)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑計(jì)算二氧化碳體積．

解答 解：當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由圖可知，生成CO₂氣體至最大，消耗HCl為75mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中只有Na₂CO₃，由Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，將Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為NaHCO₃應(yīng)消耗HCl為25mL，而圖象中開始生成CO₂氣體時(shí)消耗HCl體積為50mL，說明該階段還發(fā)生反應(yīng)：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃，
中和NaOH消耗HCl的體積為50mL-25mL=25mL，由方程式可知NaHCO₃和Na₂CO₃的物質(zhì)的量之比等于兩個(gè)過程分別消耗鹽酸的體積之比，故NaOH、Na₂CO₃的物質(zhì)的量之比=25mL：25mL=1：1，濃度之比是1：1，生成二氧化碳消耗消耗25mL鹽酸，根據(jù)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，可知CO₂體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為0.025L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.056L=56mL=0.056L，
答：向NaOH溶液中通入CO₂氣體后，所得溶液中的溶質(zhì)是NaOH、Na₂CO₃；其物質(zhì)的量之比1：1；氣體體積為0.056L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物計(jì)算，根據(jù)消耗鹽酸的體積判斷圖象中各階段發(fā)生的反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析思維能力，題目難度中等．