分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL,再通入一定量的CO2,随后分别各取20mL溶液,向其中逐滴滴入0.2mol/L的盐酸,在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况):
(1)在A情况下,溶质是(填化学式)______,其物质的量之比为______.
(2)在B情况下,溶质是(填化学式)______,其物质的量之比为______.
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为______.
网友回答
解: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NaOHNa2CO3Na2CO3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③④④④V1与V2的关系V1>V2V1=V2V1<V2V1=0,V2>0V1=0,V2>0分析题中的图象:
(1)对于A图,V1=100mL,V2=150mL-100mL=50mL<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)=(100mL-50mL):50mL=1:1.
故