Question

5．取來兩份等濃度的NaOH溶液A和B，每份10mL，分別向A、B中通入不等量的CO₂，再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入0.2mol/L的鹽酸，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的CO₂氣體體積與所加的鹽酸溶液體積之間的關(guān)系如圖所示，試回答下列問題：
（1）原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為1.5mol/L．
（2）曲線A表明，原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質(zhì)為（寫
化學(xué)式）NaOH和NaHCO₃；其物質(zhì)的量之比為3：1．
（3）曲線B表明，原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液加鹽酸產(chǎn)生CO₂
氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的最大值為224mL．

Answer 1

分析 （1）先向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當(dāng)二氧化碳?xì)怏w完全放出時(shí)，溶液的溶質(zhì)是氯化鈉，該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉，根據(jù)鹽酸的物質(zhì)的量計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度．
（2）當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對(duì)于A溶液來說，滴加鹽酸60mL時(shí)沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根據(jù)消耗鹽酸體積相對(duì)大小確定所得溶液中的溶質(zhì)；根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式計(jì)算出氫氧化鈉和碳酸鈉的物質(zhì)的量之比；
（3）先確定B溶液中的溶質(zhì)，再根據(jù)碳酸氫鈉和鹽酸的反應(yīng)方程式計(jì)算生成二氧化碳的體積．

解答 解：（1）先向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當(dāng)二氧化碳?xì)怏w完全放出時(shí)，溶液的溶質(zhì)是氯化鈉，該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉，鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1：1，
設(shè)氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為cmol/L，則：0.01L×cmol/L=0.2mol/L×0.075L，解得：c=1.5，即：加入的氫氧化鈉溶液的濃度為1.5mol/L，
故答案為：1.5；
（2）當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對(duì)于A溶液來說，滴加鹽酸60mL時(shí)沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積，說明原溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃，其中發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑消耗的鹽酸體積為75mL-60mL=15mL，則發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-消耗鹽酸體積為15mL，根據(jù)圖象可知碳酸鈉和氫氧化鈉溶液總共消耗鹽酸60mL，則NaOH溶液完全反應(yīng)消耗鹽酸的體積為：60mL-15mL=45mL，所以NaOH和碳酸鈉的物質(zhì)的量之比為：45：15=3：1，
故答案為：NaOH和Na₂CO₃；3：1；
（3）當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對(duì)于B溶液來說，滴加鹽酸25mL時(shí)沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積，說明原溶液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaHCO₃，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉，有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)方程式為：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，所以當(dāng)鹽酸的為25mL時(shí)有二氧化碳生成，即發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，設(shè)生成氣體的體積為V，
      HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
    1mol               22.4L
0.2（0.075-0.025）mol   V
V=$\frac{22.4L×0.2（0.075-0.025）mol}{1mol}$=0.224L=224mL，
故答案為：224．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度較大，本題關(guān)鍵是根據(jù)圖象判斷溶液溶質(zhì)的成分，結(jié)合離子方程式利用守恒定律計(jì)算，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．