Question

有100mL NaOH溶液，現(xiàn)向其中逐漸通入一定量的CO₂，隨后向此溶液中逐滴加入4mol/L的鹽酸溶液，產(chǎn)生的CO₂氣體體積（標準狀況下）與所加入鹽酸溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示，試求：
（1）NaOH在吸收CO₂氣體后，所得溶液中存在的溶質(zhì)是

 

，其物質(zhì)的量是

 

；
（2）在加入鹽酸情況下產(chǎn)生的CO₂氣體體積為（標準狀況）

 

；
（3）原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是

 

；若以Na₂O₂固體溶于水配得100mL該溶液需Na₂O₂

 

g．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）假設(shè)二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中只有Na₂CO₃，開始發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，而后發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，前后兩階段消耗鹽酸的體積相等，而實際前、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；
（2）生成二氧化碳消耗消耗50mL鹽酸，根據(jù)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑計算生成二氧化碳的體積；
（3）生成CO₂氣體最大時，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl），進而計算氫氧化鈉的濃度；根據(jù)鈉離子守恒計算n（Na₂O₂），再根據(jù)m=nM計算m（Na₂O₂）．

解答： 解：（1）假設(shè)二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中只有Na₂CO₃，開始發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，而后發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，前后兩階段消耗鹽酸的體積相等，而實際前、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，
由反應(yīng)Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，可知n（Na₂CO₃）=n（HCl）=0.025L×4mol/L=0.1mol，生成的碳酸氫鈉為0.1mol，
由反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，可知總的碳酸氫鈉為0.05L×4mol/L=0.2mol，故原溶液中碳酸氫鈉為0.2mol-0.1mol=0.1mol，
故答案為：Na₂CO₃和NaHCO₃；n（Na₂CO₃）=0.1mol、n（NaHCO₃）=0.1mol；
（2）生成二氧化碳消耗消耗50mL鹽酸，根據(jù)NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，可知n（CO₂）=n（HCl）=0.05L×4mol/L=0.2mol，標況下體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48L；
（3）生成CO₂氣體最大時，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×4mol/L=0.3mol，故原氫氧化鈉溶液的濃度=

0.3mol

0.1L

=3mol/L，
若以Na₂O₂固體溶于水配得100mL該溶液，根據(jù)鈉離子守恒n（Na₂O₂）=

0.3mol

2

=0.15mol，則m（Na₂O₂）=0.15mol×78g/mol=11.7g，
故答案為：3mol/L；11.7．

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．