Question

取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10mL， 分别向A、B中通入不等量的CO₂，再继续向两溶液中逐滴加入 0.1mol/L的盐酸，标准状况下产生的CO₂气体体积与所加的盐酸 溶液体积之间的关系如右图所示，试回答下列问题：

（1）原NaOH溶液的物质的量浓度为               。

（2）曲线A表明，原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶质为            （写化学式）；其物质的量之比为             。

（3）曲线B表明，原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液加盐酸后产生CO₂气体体积（标准状况）的最大值为          mL。

Answer

（1）0.75 mol/L（2）NaOH、Na2CO33︰1（3）112

【解析】

试题分析：（1）加入75毫升盐酸时二氧化碳的体积达到最大，此时溶液为氯化钠溶液，根据氯离子、钠离子守恒，所以氢氧化钠的物质的量=氯化钠的物质的量=0.075×0.1=0.0075摩尔，所以氢氧化钠的浓度为0.0075/0.01=0.75 mol/L。（2）二氧化碳与氢氧化钠反应为，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+NaOH=NaHCO3当二氧化碳和氢氧化钠的物质的量比例≥1，则反应按①进行，等于1时，二氧化碳和氢氧化钠恰好反应生成碳酸氢钠，大于1时，生成碳酸氢钠，二氧化碳有剩余。当1/2< n(CO2):n(NaOH)<1，反应按①②进行，二氧化碳和氢氧化钠反应，无剩余，生成物为碳酸氢钠，碳酸钠；当1/2，反应按②进行，等于1/2时，二氧化碳和氢氧化钠恰好反应生成碳酸钠，n(CO2):n(NaOH)小于1/2，生成碳酸钠，氢氧化钠有剩余。由曲线A可知从60毫升到75毫升为碳酸氢钠与盐酸反应，反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2，所以碳酸氢钠的物质的量=盐酸的物质的量=（0.075-0.06）×0.1=0.0015摩尔，根据碳原子守恒，所以二氧化碳的物质的量=碳酸氢钠=0.0015摩尔，由（1）可知，氢氧化钠的物质的量为0.0075摩尔，所以二氧化碳和氢氧化钠物质的量=0.0015:0.0075=1:5，小于1:2，所以反应按②进行，氢氧化钠有剩余，溶液中溶质为碳酸钠和氢氧化钠。根据碳原子守恒，所以碳酸钠的物质的量等于二氧化碳的物质的量，为0.0015摩尔，再根据钠离子守恒，得溶液中氢氧化钠的物质的量为0.0075-0.0015×2=0.0045摩尔，所以溶液中氢氧化钠与碳酸钠的物质的量之比为0.0045:0.0015=3:1。（3）由曲线B可知，从25毫升懂啊75毫升为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，所以二氧化碳的物质的量等于盐酸的物质的量，为0.0075-0.0025=0.005摩尔，所以二氧化碳的体积为0.005×22.4=112mL。

考点： 化学方程式的计算

【名师点睛】本题考查混合物的计算，掌握物质之间的反应和先后顺序，结合图中盐酸的体积计算氢氧化钠和二氧化碳的量。二氧化碳和氢氧化钠反应先生成碳酸钠，后碳酸钠和二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠，碳酸钠和碳酸氢钠共存时，碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠，然后是碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳。