解:CO
2與NaOH溶液反應(yīng)有如下兩種“邊界”情況:
CO
2+2NaOH=Na
2CO
3+H
2O…①
CO
2+NaOH=NaHCO
3…②
故反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分可有如下可能:Na
2CO
3和NaOH、Na
2CO
3、Na
2CO
3和NaHCO
3、NaHCO
3;
當(dāng)將稀鹽酸逐滴滴到碳酸鈉溶液中時,Na
2CO
3跟鹽酸的反應(yīng)是分步進行的:
Na
2CO
3+HCl=NaHCO
3+NaCl…③
NaHCO
3+HCl=NaCl+H
2O+CO
2↑…④
并且可以看出,當(dāng)反應(yīng)完全進行時,兩個過程消耗HCl的量相等.
若溶液中還有氫氧化鈉,則首先發(fā)生反應(yīng):NaOH+HCl=NaCl+H
2O…⑤
設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生CO
2 之前消耗鹽酸的體積為V
1,從開始產(chǎn)生CO
2 至反應(yīng)結(jié)束消耗鹽酸的體積為V
2.
將各種反應(yīng)的情況總結(jié)如下表:
溶液中溶質(zhì)的成分 | Na2CO3和NaOH | Na2CO3 | Na2CO3和NaHCO3 | NaHCO3 | NaHCO3 |
向溶液中逐滴加入稀鹽酸發(fā)生的反應(yīng) | 依次是⑤③④ | 依次是③④ | 依次是③④ | ④ | ④ |
V1與V2的關(guān)系 | V1>V2 | V1=V2 | V1<V2 | V1=0,V2>0 | V1=0,V2>0 |
分析題中的圖象:
(1)V
1=50mL,V
2=75mL-50mL=25mL<V
1,據(jù)此判斷溶液中溶質(zhì)的成分是Na
2CO
3和NaOH.
根據(jù)上面⑤③④三個化學(xué)方程式可知,NaOH和Na
2CO
3的物質(zhì)的量之比等于消耗鹽酸的體積之比,則
n(NaOH):n(Na
2CO
3)=(75mL-50mL):25mL=1:1.
故答案為:Na
2CO
3和NaOH;1:1;
(2)50mL~75mL發(fā)生的反應(yīng)為HCO
3-+H
+=H
2O+CO
2↑,n(HCl)=0.025L×0.1mol/L=0.0025mol,
則V(CO
2)=0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL,
故答案為:56mL;
(3)當(dāng)加入鹽酸75mL時,溶液溶質(zhì)為NaCl,此時n(Na
+)=n(HCl)=0.075mL×0.1mol/L=0.0075mol,
所以n(NaOH)=0.0075mol,
c(NaOH)=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/290953.png)
=0.075mol/L,
故答案為:0.075mol/L.
分析:CO
2與NaOH溶液反應(yīng)有如下兩種“邊界”情況:
CO
2+2NaOH=Na
2CO
3+H
2O…①
CO
2+NaOH=NaHCO
3…②
故反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分可有如下可能:Na
2CO
3和NaOH、Na
2CO
3、Na
2CO
3和NaHCO
3、NaHCO
3;
當(dāng)將稀鹽酸逐滴滴到碳酸鈉溶液中時,Na
2CO
3跟鹽酸的反應(yīng)是分步進行的:
Na
2CO
3+HCl=NaHCO
3+NaCl…③
NaHCO
3+HCl=NaCl+H
2O+CO
2↑…④
并且可以看出,當(dāng)反應(yīng)完全進行時,兩個過程消耗HCl的量相等.
若溶液中還有氫氧化鈉,則首先發(fā)生反應(yīng):NaOH+HCl=NaCl+H
2O…⑤
50mL~75mL發(fā)生的反應(yīng)為HCO
3-+H
+=H
2O+CO
2↑,小于50mL,說明加入鹽酸50mL前發(fā)生的反應(yīng)分別為H
++OH
-=H
2O,
CO
32-+H
+=HCO
3-,結(jié)合反應(yīng)的離子方程式和質(zhì)量守恒的角度解答該題.
點評:本題考查混合物的計算,題目難度中等,注意從圖象分析反應(yīng)可能的情況進行判斷和計算,本題關(guān)鍵是根據(jù)圖象判斷溶液溶質(zhì)的成分.