Question

取A、B兩份物質(zhì)的量濃度相等的NaOH溶液，體積均為50mL，分別向其中通入一定量的CO₂后，再分別稀釋到100mL，在稀釋后的溶液中分別滴加0.1mol/L的鹽酸，產(chǎn)生的CO₂體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A、原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度0.15mol/L
• B、A曲線(xiàn)表明原溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)為NaOH和Na₂CO₃，此時(shí)用酚酞作指示劑，溶液顏色變化時(shí)消耗鹽酸的體積為75mL
• C、B曲線(xiàn)表明原溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)為Na₂CO₃和NaHCO₃且物質(zhì)的量之比為1：1
• D、B曲線(xiàn)表明原溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的最大體積為33.6 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：由圖可知，當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對(duì)于A溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸60mL時(shí)沒(méi)有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積60mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃； 
當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對(duì)于B溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸25mL時(shí)沒(méi)有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積25mL小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)Na₂CO₃和NaHCO₃，然后結(jié)合發(fā)生的反應(yīng)及消耗的鹽酸進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：由圖可知，當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對(duì)于A溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸60mL時(shí)沒(méi)有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積60mL遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-60）mL=15mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃； 
當(dāng)生成CO₂氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對(duì)于B溶液來(lái)說(shuō)，滴加鹽酸25mL時(shí)沒(méi)有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，假設(shè)原溶液中只有碳酸鈉，生成碳酸氫鈉需要鹽酸的體積和碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積相等，實(shí)際上需要鹽酸的體積25mL小于碳酸氫鈉生成氯化鈉需要鹽酸的體積（75-25）mL=50mL，說(shuō)明原溶液中的溶質(zhì)Na₂CO₃和NaHCO₃，則：
A．當(dāng)二氧化碳?xì)怏w完全放出時(shí)，溶液的溶質(zhì)是氯化鈉，該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉，鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1：1，設(shè)氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為cmol/L，加入75ml鹽酸時(shí)二氧化碳的體積達(dá)最大，此時(shí)溶液為氯化鈉溶液．根據(jù)氯離子、鈉離子守恒，所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=7.5×10^-3mol，c（NaOH）=

7.5×10-3mol

0.05L

=0.15mol/L，故A正確；
B．由上述分析可知，A曲線(xiàn)表明原溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)為NaOH和Na₂CO₃，此時(shí)用酚酞作指示劑，溶液顏色變化時(shí)pH在8附近，消耗鹽酸的體積小于75mL，故B錯(cuò)誤；
C．B曲線(xiàn)表明原溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)為Na₂CO₃和NaHCO₃，由（75-25）mL=50mL：25mL=2：1及CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，Na₂CO₃和NaHCO₃的物質(zhì)的量之比為1：1，故C正確；
D．B曲線(xiàn)表明原溶液通入CO₂后，所得溶質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，由HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑可知，氣體最大體積為0.05L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.112L=112mL，故D錯(cuò)誤；
故選AC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握?qǐng)D中曲線(xiàn)及發(fā)生的反應(yīng)的關(guān)系計(jì)算出NaOH、CO₂的物質(zhì)的量為解答的關(guān)鍵，注意判斷CO₂與NaOH反應(yīng)產(chǎn)物，題目難度較大．