Question

取等物質的量濃度的NaOH溶液A、B、C三等份各100mL，分別向三份溶液中通入不等量的CO₂氣體，充分反應后，再向三份所得的溶液中逐滴加入0.2mol/L的鹽酸，標準狀況下產生的CO₂氣體體積與所加鹽酸的體積之間的關系如圖所示．試回答下列問題：
（1）原NaOH溶液的濃度為

 

mol/L；
（2）曲線B表明，原NaOH溶液中通入的CO₂的體積為

 

 mL；
（3）曲線C表明，原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質成分的物質的量之比為

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：圖示題,計算題

分析：（1）由圖可知，加入100mLHCl時，產生二氧化碳的體積最大，說明此時溶液中溶質為NaCl，根據氯離子、鈉離子守恒計算原溶液中氫氧化鈉的物質的量，再根據c=

n

v

計算；
（2）曲線B中，從50mL～100mL發(fā)生反應NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，根據碳原子守恒可知該反應生成的二氧化碳體積等于通入的二氧化碳的體積，根據消耗的鹽酸計算生成二氧化碳的體積；
（3）曲線C中，從75mL～100mL發(fā)生反應NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為25mL，若NaHCO₃完全由反應Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl轉化得到，根據方程式可知，需要消耗鹽酸25mL，而產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，即原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質成分NaOH、Na₂CO₃，根據碳原子守恒計算n（Na₂CO₃），根據鈉離子守恒n（NaOH）．

解答： 解：（1）由圖可知，加入100mLHCl時，產生二氧化碳的體積最大，說明此時溶液中溶質為NaCl，根據氯離子、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的量濃度=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，故答案為：0.2mol/L；
（2）曲線B中，從50mL～100mL發(fā)生反應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，根據碳原子守恒可知該反應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，故答案為：224mL；
（3）曲線C中，從75mL～100mL發(fā)生反應NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，該階段消耗鹽酸為25mL，若NaHCO₃完全由反應Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl轉化得到，根據方程式可知，需要消耗鹽酸25mL，而產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，即原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶質成分NaOH、Na₂CO₃，由方程式可知n（CO₂）=n（HCl）=0.025L×0.2mol/L=0.005mol，根據原子守恒可知n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=0.005mol，根據鈉離子守恒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，
故答案為：n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=2：1．

點評：本題考查混合物的有關計算、化學反應圖象等，難度中等，根據圖中鹽酸的體積判斷產生二氧化碳前CO₂與NaOH反應過程是解題關鍵，注意守恒思想與方程式的運用．