Question

3．200mL某物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂，充分反應(yīng)后，得到Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液．向上述所得溶液中，逐滴滴加2mol•L^-1的鹽酸，所得氣體的體積與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示：
（1）OA段、AB段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O．
（2）B點時，反應(yīng)所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是1.2 mol•L^-1．
（3）混合溶液中Na₂CO₃和NaHCO₃的質(zhì)量比是53：42．

Answer 1

分析 加入鹽酸100mL時開始生成氣體，當(dāng)加入鹽酸300mL時不再產(chǎn)生氣體，則Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，加鹽酸OA段發(fā)生Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，而AB段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，以此解答
（1）OA段是原碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉消耗鹽酸為100ml，AB段是溶液中碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w消耗鹽酸體積200ml；
（2）B點時溶質(zhì)只有NaCl，結(jié)合氯元素和鈉元素守恒計算；
（3）結(jié)合加入鹽酸100mL時開始生成氣體，當(dāng)加入鹽酸300mL時不再產(chǎn)生氣體，則Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，加鹽酸OA段發(fā)生Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，而AB段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，化學(xué)方程式定量關(guān)系計算得到原混合物中碳酸鈉和碳酸氫鈉物質(zhì)的量；

解答 解：加入鹽酸100mL時開始生成氣體，當(dāng)加入鹽酸300mL時不再產(chǎn)生氣體，則Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，加鹽酸OA段發(fā)生Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，而AB段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，
（1）OA段的離子反應(yīng)為CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，AB段的離子反應(yīng)為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）B點時溶質(zhì)只有NaCl，n（NaCl）=n（HCl）=0.3L×2mol/L=0.6mol，所以c（NaCl）=$\frac{0.6mol}{0.5L}$=1.2 mol•L^-1，
故答案為：1.2 mol•L^-1；
（3）加入鹽酸100mL時開始生成氣體，當(dāng)加入鹽酸300mL時不再產(chǎn)生氣體，則Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，加鹽酸OA段發(fā)生Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，而AB段發(fā)生NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，其中碳酸鈉生成碳酸氫鈉需要的鹽酸物質(zhì)的量=原混合物中碳酸鈉物質(zhì)的量=0.1L×2mol/L=0.2mol，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w需要鹽酸（0.3-0.1）L×2mol/L=0.4mol，則原來混合物中碳酸氫鈉物質(zhì)的量=0.4mol-0.2mol=0.2mol，混合溶液中Na₂CO₃和NaHCO₃的質(zhì)量比=0.2mol×106g/mol：0.2mol×84g/mol=53：42，
故答案為：53：42；

點評 本題考查化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，題目難度中等，注意圖象與反應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系，側(cè)重學(xué)生分析判斷和計算能力的考查，注意圖象中B點溶液溶質(zhì)的判斷．