Question

18．濃度相同的NaOH溶液各100mL倒入A、B、C三個燒杯中，分別向三份溶液中通入不等量的CO₂，充分反應(yīng)后，再向三份所得溶液中逐滴加入0.2mol•L^-1的鹽酸，產(chǎn)生CO₂的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 原NaOH溶液的濃度為0.2 mol•L^-1
• B． B燒杯中通入的CO₂體積為448 mL
• C． 通入CO₂后，不能確定A燒杯中的溶質(zhì)
• D． 通入CO₂后，C燒杯中溶質(zhì)成分為NaOH和 Na₂CO₃，且物質(zhì)的量相等

Answer 1

分析 濃度相同的NaOH溶液各100mL倒入A、B、C三個燒杯中，分別向三份溶液中通入不等量的CO₂，可發(fā)生CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+NaOH=NaHCO₃，反應(yīng)后溶液可能有四種情況，①NaOH和Na₂CO₃，②Na₂CO₃，③Na₂CO₃和NaHCO₃，④全部為NaHCO₃，加入鹽酸，首先發(fā)生NaOH+HCl=NaCl+H₂O、其次發(fā)生Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，最后發(fā)生產(chǎn)生氣體NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，結(jié)合產(chǎn)生氣體前后消耗鹽酸的體積大小進行判斷．

解答 解：濃度相同的NaOH溶液各100mL倒入A、B、C三個燒杯中，分別向三份溶液中通入不等量的CO₂，可發(fā)生CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，CO₂+NaOH=NaHCO₃，反應(yīng)后溶液可能有四種情況，①NaOH和Na₂CO₃，②Na₂CO₃，③Na₂CO₃和NaHCO₃，④全部為NaHCO₃，加入鹽酸，首先發(fā)生NaOH+HCl=NaCl+H₂O、其次發(fā)生Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，最后發(fā)生產(chǎn)生氣體NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，
A．由圖可知，加入100mLHCl時，產(chǎn)生二氧化碳的體積最大，說明此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)氯離子、鈉離子守恒可得n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.1L×0.2mol/L=0.02mol，故原溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，故A正確；
B．曲線B中，從50mL～100mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，生成二氧化碳最大時，該階段消耗鹽酸為100mL-50mL=50mL，由方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.05L×0.2mol/L=0.01mol，V（CO₂）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，根據(jù)碳原子守恒可知該反應(yīng)生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，即通入的二氧化碳為224mL，故B錯誤；
C．由圖象可知，生成氣體前后消耗鹽酸的體積比為1：3，說明NaHCO₃與HCl反應(yīng)消耗多，則A中溶質(zhì)應(yīng)為Na₂CO₃和NaHCO₃，可確定，故C錯誤；
D．曲線C中，從75mL～100mL發(fā)生反應(yīng)NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為25mL，若NaHCO₃完全由反應(yīng)Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl轉(zhuǎn)化得到，根據(jù)方程式可知，需要消耗鹽酸25mL，而產(chǎn)生二氧化碳時消耗鹽酸為75mL，大于25mL，說明0mL～75mL階段鹽酸還與氫氧化鈉反應(yīng)，即原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)成分NaOH、Na₂CO₃，由方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.025L×0.2mol/L=0.005mol，根據(jù)原子守恒可知n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=0.005mol，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=0.02mol-2×0.005mol=0.01mol，故原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=0.01mol：0.005mol=2：1，故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查混合物的有關(guān)計算、化學(xué)反應(yīng)圖象等，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，根據(jù)圖中鹽酸的體積判斷產(chǎn)生二氧化碳前CO₂與NaOH反應(yīng)過程是解題關(guān)鍵，注意守恒思想與方程式的運用，難度中等．