Question

取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL，然后向其通入一定量的CO2气体，得到溶液A，向A中逐滴缓慢加入0.1mol/

Answer 1

解题思路：CO₂与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况：

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O…①

CO₂+NaOH=NaHCO₃…②

故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能：Na₂CO₃和NaOH、Na₂CO₃、Na₂CO₃和NaHCO₃、NaHCO₃；

当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时，Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：

Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl…③

NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑…④

并且可以看出，当反应完全进行时，两个过程消耗HCl的量相等．

若溶液中还有氢氧化钠，则首先发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H₂O…⑤

50mL～75mL发生的反应为HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，小于50mL，说明加入盐酸50mL前发生的反应分别为H⁺+OH^-=H₂O，

CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，结合反应的离子方程式和质量守恒的角度解答该题．

CO₂与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况：

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O…①

CO₂+NaOH=NaHCO₃…②

故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能：Na₂CO₃和NaOH、Na₂CO₃、Na₂CO₃和NaHCO₃、NaHCO₃；

当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时，Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：

Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl…③

NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑…④

并且可以看出，当反应完全进行时，两个过程消耗HCl的量相等．

若溶液中还有氢氧化钠，则首先发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H₂O…⑤

设反应产生CO₂之前消耗盐酸的体积为V₁，从开始产生CO₂至反应结束消耗盐酸的体积为V₂．

将各种反应的情况总结如下表：

溶液中溶质的成分 Na₂CO₃和NaOH Na₂CO₃Na₂CO₃和NaHCO₃NaHCO₃NaHCO₃

向溶液中逐滴加入稀盐酸发生的反应 依次是⑤③④ 依次是③④ 依次是③④ ④ ④

V₁与V₂的关系 V₁＞V₂V₁=V₂V₁＜V₂V₁=0，V₂＞0 V₁=0，V₂＞0分析题中的图象：

（1）V₁=50mL，V₂=75mL-50mL=25mL＜V₁，据此判断溶液中溶质的成分是Na₂CO₃和NaOH．

根据上面⑤③④三个化学方程式可知，NaOH和Na₂CO₃的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比，则

n（NaOH）：n（Na₂CO₃）=（75mL-50mL）：25mL=1：1．

故答案为：Na₂CO₃和NaOH；1：1；

（2）50mL～75mL发生的反应为HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，n（HCl）=0.025L×0.1mol/L=0.0025mol，

则V（CO₂）=0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL，

故答案为：56mL；

（3）当加入盐酸75mL时，溶液溶质为NaCl，此时n（Na⁺）=n（HCl）=0.075mL×0.1mol/L=0.0075mol，

所以n（NaOH）=0.0075mol，

c（NaOH）=[0.0075mol/0.1L]=0.075mol/L，

故答案为：0.075mol/L．

点评：

本题考点： 有关混合物反应的计算．

考点点评： 本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意从图象分析反应可能的情况进行判断和计算，本题关键是根据图象判断溶液溶质的成分．