Question

13．一定量的NaOH和Na₂CO₃的混合物，溶于水配成100mL溶液，然后用2mol•L^-1的鹽酸滴定（指示劑先為酚酞試劑，后用甲基橙試液），得到如圖所示圖象，回答下列問題：
（1）寫出依次發(fā)生的三個離子反應方程式：
①H⁺+OH^-=H₂O；
②CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
③HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑．
（2）原混合物中m（NaOH）=0.4g；m（Na₂CO₃）=10.6g；
（3）標準狀況下a=2.24L．

Answer 1

分析 （1）NaOH和Na₂CO₃的混合物加入鹽酸，先和氫氧化鈉之間反應，然后是和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉和水，接著是碳酸氫鈉溶液和鹽酸反應生成氯化鈉、水以及二氧化碳之間的反應；
（2）結合鹽酸的用量計算碳酸鈉的物質的量，根據(jù)碳元素守恒結合鹽酸的量計算氫氧化鈉的量；
（3）根據(jù)碳酸氫鈉和鹽酸反應產生氣體的反應方程式來計算．

解答 解：（1）NaOH和Na₂CO₃的混合物加入鹽酸，先和氫氧化鈉之間反應，H⁺+OH^-=H₂O，然后是和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉和水，CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，接著是碳酸氫鈉溶液和鹽酸反應生成氯化鈉、水以及二氧化碳之間的反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，故答案為：H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)反應：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，開始產生二氧化碳到最大量，消耗鹽酸是（105-55）×0.001L×2mol/L=0.1mol，產生二氧化碳是0.1mol，根據(jù)碳元素守恒所以碳酸鈉的物質的量是0.1mol，CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，該過程消耗鹽酸是0.1mol，體積是50mL，所以和氫氧化鈉反應的鹽酸是5mL，物質的量是0.01mol，所以氫氧化鈉質量是0.01mol×40g/mol=0.4g，碳酸鈉的質量是0.1mol×106g/mol=10.6g，故答案為：0.4g；10.6g；
（3）根據(jù)反應：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，開始產生二氧化碳到最大量，消耗鹽酸是（105-55）×0.001L×2mol/L=0.1mol，產生二氧化碳是0.1mol，標況下體積是2.24L，故答案為：2.24L．

點評 碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物與鹽酸反應，注意反應的先后順序以及方程式的計算是關鍵，難度中等．