Question

標準狀況下，向100 mL NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂氣體，充分反應后得溶液M，在溶液M中逐滴緩慢滴加1mol/L鹽酸，所得氣體的體積與所加鹽酸的體積關系如題所示．
已知：圖中B點位置固定，且V（B）=300，而點A、C可在各自的軸上移動，試回答下列問題：
（1）原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L，B點時，最終所得溶液中的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是

 

mol/L．
（2）V（A）的取值不同時，溶液M中的溶質(zhì)的成分也不同，請?zhí)顚懴卤恚?br />

V（A）的取值	V（A）=0	0＜V（A）＜150	V（A）=150	150＜V（A）＜300
溶質(zhì)的成分 （填寫化學式）	①	②	③	④

當V（A）=200時，C點數(shù)值為

 

．
（3）取V（A）=100時對應的溶液M 30mL 與等體積的1mol/L的鹽酸按各種可能的方式混合，產(chǎn)生的氣體體積為VmL，則V的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）發(fā)生2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O、NaOH+HCl═NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃、NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，則n（HCl）=n（NaCl），并根據(jù)反應的化學方程式求出B點時生成的氯化鈉的物質(zhì)的量，然后求出其溶液中物質(zhì)的量濃度即可；
（2）根據(jù)碳酸鈉及氫氧化鈉與鹽酸反應的化學方程式結合題中所給的信息解答；
（3）V（A）=100時對應的溶液M含Na₂CO₃和NaHCO₃，利用極限法結合反應分析氣體的體積．

解答： 解：（1）300mL=0.3L，100mL=0.1L，
由2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
由此可以的關系式為：NaOH-HCl-NaCl
反應過程中消耗鹽酸的物質(zhì)的量為1mol/L×0.3L=0.3mol，
由原子守恒可知，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.3mol，
則原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.3mol

0.1L

=3mol/L，B點時，最終所得溶液中的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是

0.3mol

0.1L+0.3L

=0.75mol/L，
故答案為：3；0.75；
（2）由反應的化學方程式可知，與碳酸氫鈉反應的稀鹽酸的物質(zhì)的量為1：1，而B點時消耗鹽酸的體積為300mL，所以V（A）=150mL時對應溶質(zhì)為Na₂CO₃，根據(jù)鈉離子守恒可知各自的物質(zhì)的量均為0.1mol，如果V（A）=0，即滴入稀鹽酸即產(chǎn)生二氧化碳，所以可以判斷M溶液中的溶質(zhì)為碳酸氫鈉；
當0＜V（A）＜150，溶液中溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；
若A點稀鹽酸的體積大于了150mL，則可以判斷在溶液中還含有氫氧化鈉，即150＜V（A）＜300時，M溶液中的溶質(zhì)為碳酸鈉和氫氧化鈉；
若果V（A）=200mL，則與碳酸氫鈉反應的稀鹽酸的體積為100mL，即鹽酸的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.1L=0.1mol，由NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O可知，生成氣體為0.1mol，其體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案為：

V（A）的取值	V（A）=0	0＜V（A）＜150	V（A）=150	150＜V（A）＜300
溶質(zhì)的成分 （填寫化學式）	NaHCO3	Na2CO3和NaHCO3	Na2CO3	NaOH和Na2CO3

；2.24L；
（3）V（A）=100時對應的溶液M含Na₂CO₃和NaHCO₃，
由NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O可知，全為碳酸氫鈉，生成氣體為0.03mol×22.4L/mol=0.672L=672mL；
由Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O可知，全為碳酸鈉時，生成氣體為0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，
所以V的取值范圍是336＜V＜672，故答案為：336＜V＜672．

點評：本題考查化學反應的計算，題目難度較大，把握圖象分析與各階段發(fā)生的化學反應的對應關系為解答的關鍵，側(cè)重分析能力和計算能力的考查，（3）中注意極限法應用分析取值范圍．