Question

向100mL NaOH溶液中通入CO₂充分反應后，在減壓和較低溫度下，小心地將溶液蒸干，得到白色固體M．通入二氧化碳的體積V（標準狀況下）與M的質(zhì)量W的關系如圖所示．請回答下列問題：
（1）b點時M的組成成分為

 

．
（2）若要使b點生成的鹽的質(zhì)量變?yōu)?.4g，則應繼續(xù)向溶液中通入二氧化碳

 

L（標準狀況下）．
（3）若向生成的7.16g鹽的溶液中加入一定量的某物質(zhì)，充分反應后，減壓低溫蒸發(fā)得到純凈的碳酸鈉固體（無結(jié)晶水）8.4g．
①若只加入0.03mol某物質(zhì)，則加入的物質(zhì)可以是

 

或

 

．
②若只加入0.06mol某物質(zhì)，則加入的物質(zhì)可以是

 

、

 

或

 

．
（4）常溫下，同濃度的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液的pH都大于7，二者中

 

的pH更大，理由是

 

；0.1mol?L^-1碳酸鈉溶液中離子濃度的大小關系是

 

；向碳酸氫鈉溶液中逐滴滴入氫氧化鋇溶液，發(fā)生反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）圖B點時M的質(zhì)量為7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na₂CO₃和NaHCO₃組成；
（2）設在B點時Na₂CO₃物質(zhì)的量為x，NaHCO₃物質(zhì)的量為y，根據(jù)鈉離子守恒、二者質(zhì)量之和列方程計算x、y的值，并計算將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉需要的二氧化碳體積；
（3）結(jié)合C原子、Na原子守恒進行判斷．
（4）碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，碳酸氫鈉可以和強堿之間發(fā)生反應，據(jù)此回答．

解答： 解：由圖知NaOH質(zhì)量為4 g，物質(zhì)的量為0.1 mol，完全轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃時，Na₂CO₃質(zhì)量為0.1mol×

1

2

×106g/mol=5.3 g，完全轉(zhuǎn)化為NaHCO₃時，NaHCO₃質(zhì)量為0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A點白色固體M為Na₂CO₃，C點白色固體M為NaHCO₃．
（1）圖B點時M的質(zhì)量為7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na₂CO₃和NaHCO₃組成，故答案為：Na₂CO₃、NaHCO₃；
（2）設在B點時Na₂CO₃物質(zhì)的量為x，NaHCO₃物質(zhì)的量為y，則：
2x+y=0.1，106x+84y=7.16
解得x=0.02，y=0.06，若要使b點生成的鹽的質(zhì)量變?yōu)?.4g，則應繼續(xù)向溶液中通入二氧化碳，將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，
故V（CO₂）=0.02 mol×22.4L?mol^-1=1.792L=0.448L，
故答案為：0.448；
（3）7.16 g鹽為Na₂CO₃為0.02 mol，NaHCO₃為0.06 mol．要得到純凈的8.4g Na₂CO₃固體，即要將0.06mol NaHCO₃變?yōu)?.03 mol Na₂CO₃，
“某種物質(zhì)”需滿足3個條件：a．顯堿性或能生成堿，b．需加入Na元素，c．不能帶來其它雜質(zhì)．
①中根據(jù)Na原子守恒，0.03 mol物質(zhì)中需有0.06mol Na原子，故符合條件的只有Na₂O或Na₂O₂，
故答案為：Na₂O；Na₂O₂；
②中根據(jù)Na原子守恒0.06mol物質(zhì)中需有0.06mol Na，故符合條件的可有Na、NaOH、NaH等，故答案為：Na；NaOH；NaH；
（4）在相同條件下，CO₃^2-的水解能力比HCO₃^-的水解能力強，所以等濃度的兩溶液，碳酸鈉的堿性強，0.1mol?L^-1碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解導致溶液顯示堿性，離子濃度大小關系是：c（Na⁺）＞c（CO₃²）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），向碳酸氫鈉溶液中逐滴滴入氫氧化鋇溶液，碳酸氫根離子和氫氧根離子之間反應得到碳酸根離子，碳酸根離子和鋇離子反應得到碳酸鋇沉淀，反應的離子方程式為；Ba²⁺+2OH^-+2HCO₃^-═BaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O．
故答案為：Na₂CO₃；在相同條件下，CO₃^2-的水解能力比HCO₃^-的水解能力強；c（Na⁺）＞c（CO₃²）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；Ba²⁺+2OH^-+2HCO₃^-═BaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O．

點評：本題以圖象形式考查化學計算，難度知道，其中（1）（2）中利用假設法判斷A、C兩點白色固體的成分是解題關鍵．