Question

7．向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO₂氣體，充分反應后，再向所得溶液中逐滴加入2.0mol/L的鹽酸，產生CO₂的體積與所加鹽酸體積之間關系如圖所示．
回答下列問題：
（1）原NaOH溶液的物質的量濃度為2mol/L；
（2）題中通入CO₂后所得溶液的溶質成分為Na₂CO₃和NaHCO₃，若將所得溶質在低溫低壓條件下蒸干，所得固體物質（不帶結晶水）的質量為13.7g．

Answer 1

分析 （1）入100mL鹽酸時二氧化碳的體積達最大，此時溶液為NaCl溶液，根據(jù)氯離子、鈉離子守恒，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl），據(jù)此計算出氫氧化鈉的物質的量，再根據(jù)物質的量濃度的定義計算；
（2）當向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO₂氣體25mL時，可能發(fā)生的反應有：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O或NaOH+CO₂═NaHCO₃兩種可能的情況，通過圖象關系，當向溶液中加鹽酸的體積25mL時，無氣體出現(xiàn)，說明此段內發(fā)生了如下反應：HCl+Na₂CO₃═NaHCO₃+NaCl，在加鹽酸時產生氣體，發(fā)生NaHCO₃+HCl═CO₂↑+NaCl，結合反應及圖中數(shù)據(jù)計算．

解答 （1）加入100mL鹽酸時二氧化碳的體積達最大，此時溶液為NaCl溶液，根據(jù)氯離子、鈉離子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.1L×2mol/L=0.2mol，所以c（NaOH）=$\frac{0.2}{0.1}$=2mol/L=0.2mol/L，故答案為2mol/L；
（2）向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO₂氣體25mL時，可能發(fā)生的反應有：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O或NaOH+CO₂═NaHCO₃兩種可能的情況，通過圖象關系，當向溶液中加鹽酸的體積25mL時，無氣體出現(xiàn)，說明此段內發(fā)生了如下反應：HCl+Na₂CO₃═NaHCO₃+NaCl，在加鹽酸時產生氣體，根據(jù)當加鹽酸反應完畢時，消耗鹽酸100mL，溶液中有則有 Na₂CO₃ xmol，生成 NaHCO₃ mmol．   
        Na₂CO₃ +HCl═NaHCO₃+NaCl
           1mol          1mol          1mol
             x     0.025L×2mol/L   mmol
解得：x=0.05mol，m=0.05mol
設75mL鹽酸反應的NaHCO₃的物質的量ymol，則有
          NaHCO₃+HCl═CO₂↑+NaCl 
           1mol      1mol     
           ymol  0.075L×2mol/L
解得：y=0.15mol，
則A中含Na₂CO₃ 0.05mol，NaHCO₃為0.15mol-0.05mol=0.1mol，
低溫低壓NaHCO₃加熱 不分解，m=m（Na₂CO₃）+m（NaHCO₃）=0.05×106+0.1×84=13.7g
故答案為：Na₂CO₃和NaHCO₃；13.7 g

點評 本題考查了元素化合物的性質，結合圖象的將反應關系與反應有機的結合起來，對圖象的分析，是解決題目的關鍵，易出錯在圖象分析不到位，同時化學變化關系分析不出來．