Question

3．向100mL某物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂，使其充分反應(yīng)．在上述所得溶液中，逐滴緩慢滴加1mol•L^-1的鹽酸，所得氣體（不考慮溶解）的體積與滴加鹽酸的體積關(guān)系如圖（其中點(diǎn)A是線段OC上的動(dòng)點(diǎn)）：
（1）若OA=AC時(shí)，向NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液的溶質(zhì)成分是Na₂CO₃，AB段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑
（2）若OA＞AC時(shí)，OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是OH^-+H⁺=H₂O，CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-．
（3）若A點(diǎn)數(shù)值為40，C點(diǎn)數(shù)值為100，計(jì)算確定通入CO₂后得到的溶液溶質(zhì)成分及其物質(zhì)的量濃度（溶液體積的變化忽略不計(jì)）碳酸鈉和碳酸氫鈉，其物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol/L、0.2mol/L．

Answer 1

分析 NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂，充分反應(yīng)，所得溶液，可以是碳酸鈉，還可以是碳酸氫鈉，還可以是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物，或是碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合物，加入鹽酸時(shí)開始不生成氣體，則產(chǎn)物的組成是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物，或者是碳酸鈉，若是混合物，鹽酸先是和氫氧化鈉之間反應(yīng)，然后和碳酸鈉之間反應(yīng)，反應(yīng)的量之間的關(guān)系可以由反應(yīng)得到：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，以此解答．

解答 解：（1）NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂，充分反應(yīng)，所得溶液，可以是碳酸鈉，還可以是碳酸氫鈉，還可以是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物，或是碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合物，加入鹽酸時(shí)開始不生成氣體，若OA=AC時(shí)，通入CO₂后，所得溶液的溶質(zhì)成分是Na₂CO₃，OA段的反應(yīng)：Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，AC段的反應(yīng)：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，故答案為：Na₂CO₃；
（2）若OA＞AC時(shí)，則反應(yīng)的情況如下：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，溶液的組成是氫氧化鈉和碳酸鈉的化合物，OA段反應(yīng)的離子方程式為：OH^-+H⁺=H₂O，CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，故答案為：OH^-+H⁺=H₂O，CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
（3）若A點(diǎn)數(shù)值為40，C點(diǎn)數(shù)值為100，OA＜AC，所以是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，在OA段消耗鹽酸的物質(zhì)的量為：1.0mol/L×0.04L=0.04mol，Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl，所以碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.04mol，碳酸鈉的濃度是：$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，在AC段消耗鹽酸的物質(zhì)的量是1.0mol/L×（0.1-0.04）=0.06mol，NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，前邊的反應(yīng)生成的碳酸氫鈉是0.04mol，所以原來的混合液中含有的碳酸氫鈉是0.06mol-0.04mol=0.02mol，所以碳酸氫鈉的濃度$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
故答案為：碳酸鈉和碳酸氫鈉，其物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol/L、0.2mol/L．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生氫氧化鈉和二氧化碳之間的反應(yīng)知識，注意反應(yīng)產(chǎn)物和二氧化碳的量之間的關(guān)系是關(guān)鍵，學(xué)會(huì)分析和利用圖象是重點(diǎn)．