Question

—实验室有甲、乙两瓶无色溶液，标签已脱落，其中一瓶是稀盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液。为测定甲、乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度，进行以下实验：

①取40mL甲溶液，向其中缓慢滴入乙溶液50mL，立即有气体产生并共收集到224mL（标准状况）气体。

②取50mL乙溶液，向其中缓慢滴入甲溶液40mL，开始没有气体，滴定一定的量后有气体产生，并共收集到112mL（标准状况）气体。

（1）判断：甲是____________溶液，乙是____________溶液；（均填化学式每空1分）

（2）实验中①所发生反应的离子方程式：______________________________；

（3）甲溶液的物质的量浓度为_______mol/L。

Answer

HClNa2CO32H++CO3 2-=H2O+CO2 ↑0.5

【解析】

试题分析：(1)当向盐酸中加入Na2CO3溶液时，发生反应2H++CO=CO2↑+H2O；盐酸完全反应后，再加入的Na2CO3不再放出CO2；向Na2CO3溶液中加入盐酸时，先发生反应CO+H+ = HCO,当所有CO均转化为HCO时，再发生反应HCO+H+ =CO2↑+H2O。由实验①②中数据可知等量的甲与等量的乙反应，实验①产生的CO2气体多，说明甲为HCl、乙为Na2CO3。设盐酸的物质的量浓度为c(HCl)，Na2CO3溶液的物质的量浓度为c(Na2CO3)，由实验①得：40.00×10 –3 L·c(HCl) ·=0.224L÷22.4L/mol，c(HCl)=0.5 mol·L－1;

解析：(1)当向盐酸中加入Na2CO3溶液时，只发生反应2H++CO=CO2↑+H2O；盐酸完全反应后，再加入的Na2CO3不再放出CO2；向Na2CO3溶液中加入盐酸时，依次发生反应CO+H+ = HCO, HCO+H+ =CO2↑+H2O。由实验①②中数据可知等量的甲与等量的乙反应，实验①产生的CO2气体多，说明甲为HCl、乙为Na2CO3。（2）实验中①所发生反应的离子方程式为2H++CO3 2-=H2O+CO2 ↑；（3）设盐酸的物质的量浓度为c(HCl)，Na2CO3溶液的物质的量浓度为c(Na2CO3)，由实验①得：40.00×10 –3 L·c(HCl) ·=0.224L÷22.4L/mol，c(HCl)=0.5 mol·L－1。

点睛：(1)当向盐酸中加入Na2CO3溶液时，直接发生反应2H++CO=CO2↑+H2O；盐酸完全反应后，再加入的Na2CO3不再放出CO2；向Na2CO3溶液中加入盐酸时，依次发生反应CO+H+ = HCO, HCO+H+ =CO2↑+H2O。 若放出的二氧化碳体积不同，则说明盐酸不足，若放出的二氧化碳体积相同，则说明盐酸过量。