Question

20．向濃度相等、體積均為100mL 的 A、B 兩份NaOH 溶液中，分別通入一定量的 CO₂后，再向所得溶液中滴加0.1mol/L 鹽酸，產(chǎn)生 CO₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示．
①A 曲線(xiàn)表明，原溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂的最大體積是112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
②B 曲線(xiàn)表明，原溶液通入CO₂后，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為NaOH、Na₂CO₃．

Answer 1

分析 由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，則在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶質(zhì)的組成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，對(duì)于①A 曲線(xiàn)表明，當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸25mL時(shí)沒(méi)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25mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃、NaHCO₃，根據(jù)反應(yīng)的方程式和鹽酸的濃度分析解答；
②B 曲線(xiàn)表明，原溶液通入CO₂后，當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸60mL時(shí)沒(méi)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60mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是NaOH、Na₂CO₃，由此分析解答．

解答 解：由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，則在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶質(zhì)的組成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，
對(duì)于①A 曲線(xiàn)表明，當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸25mL時(shí)沒(méi)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25mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是Na₂CO₃、NaHCO₃，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂的最大體積是0.05L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.112L，故答案為：112；
②B 曲線(xiàn)表明，原溶液通入CO₂后，當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸60mL時(shí)沒(méi)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60mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是NaOH、Na₂CO₃，故答案為：NaOH、Na₂CO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握?qǐng)D象與反應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系及溶質(zhì)的判斷為解答的關(guān)鍵，注意分析與計(jì)算能力的綜合考查，題目難度中等．