Question

標(biāo)準(zhǔn)狀況下，向100 mL NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂氣體，充分反應(yīng)后得溶液M，在溶液M中逐滴緩慢滴加1mol/L鹽酸，所得氣體的體積與所加鹽酸的體積關(guān)系如題所示．
已知：圖中B點(diǎn)位置固定，且V（B）=300，而點(diǎn)A、C可在各自的軸上移動(dòng)，試回答下列問(wèn)題：
（1）原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L，B點(diǎn)時(shí)，最終所得溶液中的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是

 

mol/L．
（2）V（A）的取值不同時(shí)，溶液M中的溶質(zhì)的成分也不同，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表：

V（A）的取值	V（A）=0	0＜V（A）＜150	V（A）=150	150＜V（A）＜300
溶質(zhì)的成分 （填寫(xiě)化學(xué)式）	①	②	③	④

當(dāng)V（A）=200時(shí)，C點(diǎn)數(shù)值為

 

．
（3）取V（A）=100時(shí)對(duì)應(yīng)的溶液M 30mL 與等體積的1mol/L的鹽酸按各種可能的方式混合，產(chǎn)生的氣體體積為VmL，則V的取值范圍是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：（1）發(fā)生2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O、NaOH+HCl═NaCl+H₂O、Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃、NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，則n（HCl）=n（NaCl），并根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式求出B點(diǎn)時(shí)生成的氯化鈉的物質(zhì)的量，然后求出其溶液中物質(zhì)的量濃度即可；
（2）根據(jù)碳酸鈉及氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)合題中所給的信息解答；
（3）V（A）=100時(shí)對(duì)應(yīng)的溶液M含Na₂CO₃和NaHCO₃，利用極限法結(jié)合反應(yīng)分析氣體的體積．

解答： 解：（1）300mL=0.3L，100mL=0.1L，
由2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃
NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
由此可以的關(guān)系式為：NaOH-HCl-NaCl
反應(yīng)過(guò)程中消耗鹽酸的物質(zhì)的量為1mol/L×0.3L=0.3mol，
由原子守恒可知，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.3mol，
則原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.3mol

0.1L

=3mol/L，B點(diǎn)時(shí)，最終所得溶液中的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是

0.3mol

0.1L+0.3L

=0.75mol/L，
故答案為：3；0.75；
（2）由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，與碳酸氫鈉反應(yīng)的稀鹽酸的物質(zhì)的量為1：1，而B(niǎo)點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸的體積為300mL，所以V（A）=150mL時(shí)對(duì)應(yīng)溶質(zhì)為Na₂CO₃，根據(jù)鈉離子守恒可知各自的物質(zhì)的量均為0.1mol，如果V（A）=0，即滴入稀鹽酸即產(chǎn)生二氧化碳，所以可以判斷M溶液中的溶質(zhì)為碳酸氫鈉；
當(dāng)0＜V（A）＜150，溶液中溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；
若A點(diǎn)稀鹽酸的體積大于了150mL，則可以判斷在溶液中還含有氫氧化鈉，即150＜V（A）＜300時(shí)，M溶液中的溶質(zhì)為碳酸鈉和氫氧化鈉；
若果V（A）=200mL，則與碳酸氫鈉反應(yīng)的稀鹽酸的體積為100mL，即鹽酸的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.1L=0.1mol，由NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O可知，生成氣體為0.1mol，其體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案為：

V（A）的取值	V（A）=0	0＜V（A）＜150	V（A）=150	150＜V（A）＜300
溶質(zhì)的成分 （填寫(xiě)化學(xué)式）	NaHCO3	Na2CO3和NaHCO3	Na2CO3	NaOH和Na2CO3

；2.24L；
（3）V（A）=100時(shí)對(duì)應(yīng)的溶液M含Na₂CO₃和NaHCO₃，
由NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O可知，全為碳酸氫鈉，生成氣體為0.03mol×22.4L/mol=0.672L=672mL；
由Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O可知，全為碳酸鈉時(shí)，生成氣體為0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，
所以V的取值范圍是336＜V＜672，故答案為：336＜V＜672．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算，題目難度較大，把握?qǐng)D象分析與各階段發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力和計(jì)算能力的考查，（3）中注意極限法應(yīng)用分析取值范圍．