Question

20．向濃度相等、體積均為100mL 的 A、B 兩份NaOH 溶液中，分別通入一定量的 CO₂后，再向所得溶液中滴加0.1mol/L 鹽酸，產生 CO₂的體積（標準狀況）與所加鹽酸的體積關系如圖所示．
①A 曲線表明，原溶液通入CO₂后，所得溶質與鹽酸反應產生CO₂的最大體積是112mL（標準狀況）．
②B 曲線表明，原溶液通入CO₂后，所得溶液中溶質的化學式為NaOH、Na₂CO₃．

Answer 1

分析 由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，則在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶質的組成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，對于①A 曲線表明，當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積25mL遠遠小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說明原溶液中的溶質是Na₂CO₃、NaHCO₃，根據(jù)反應的方程式和鹽酸的濃度分析解答；
②B 曲線表明，原溶液通入CO₂后，當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積60mL遠遠大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說明原溶液中的溶質是NaOH、Na₂CO₃，由此分析解答．

解答 解：由CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH=NaHCO₃，則在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶質的組成可能是①NaOH、Na₂CO₃ ②Na₂CO₃③Na₂CO₃、NaHCO₃ ④NaHCO₃，
對于①A 曲線表明，當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸25mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積25mL遠遠小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說明原溶液中的溶質是Na₂CO₃、NaHCO₃，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，與鹽酸反應產生CO₂的最大體積是0.05L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.112L，故答案為：112；
②B 曲線表明，原溶液通入CO₂后，當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實際上需要鹽酸的體積60mL遠遠大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說明原溶液中的溶質是NaOH、Na₂CO₃，故答案為：NaOH、Na₂CO₃．

點評 本題考查離子反應及化學反應的計算，為高頻考點，把握圖象與反應的對應關系及溶質的判斷為解答的關鍵，注意分析與計算能力的綜合考查，題目難度中等．