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20.取等物質的量濃度的NaOH溶液兩份A和B,每份10mL,分別向A、B中通入不等量的CO2,再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入鹽酸,標準狀況下產生的CO2氣體體積與所加的鹽酸溶液體積之間關系如圖所示.
試回答下列問題:
(1)原NaOH溶液的物質的量濃度為0.75mol/L.
(2)曲線A表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶質成分是NaOH和Na2CO3,其物質的量之比為3:1(和前空對應).
(3)曲線B表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加鹽酸后產生CO2氣體體積(標準狀況)的最大值為168mL.
(4)若將A、B通入CO2后生成的溶液混合,所得溶液中剛好只有Na2CO3,則a的值為15,所得溶液的物質的量濃度為0.375mol/L(假設混合后溶液體積不變).

分析 (1)加入75ml鹽酸時二氧化碳的體積達最大,此時溶液為氯化鈉溶液,根據氯離子、鈉離子守恒,計算出氫氧化鈉的物質的量,再根據物質的量濃度的定義計算;(2)由曲線A可知從60ml到75ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應,計算碳酸氫鈉的物質的量,再結合氫氧化鈉的物質的量判斷二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生的反應,據此計算;(3)要產生CO2氣體體積(標準狀況)的最大值,則aml=0,0到75ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳,據此計算;
(4)若將A、B通入CO2后生成的溶液混合,所得溶液中剛好只有Na2CO3,則B是碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合溶液,根據NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H20,而A中氫氧化鈉的物質為:0.0045mol,所以B中碳酸氫鈉的物質的量為0.0045mol,根據鈉守恒得B中碳酸鈉的物質的量:$\frac{0.0075mol-0.0045}{2}$=0.0015mol,而Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,所以n(HCl)=0.0015mol,a=$\frac{0.0015mol}{0.1mol/L}$=0.015L=15mL,根據鈉守恒,求所得溶液的物質的量濃度為$\frac{0.0075mol}{10mL×2×1{0}^{-3}L/mL}$=0.375mol/L,由此解答.

解答 解:(1)加入90ml鹽酸時二氧化碳的體積達最大,此時溶液為氯化鈉溶液.根據氯離子、鈉離子守恒,
所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075l×0.1mol/L=0.0075mol,
所以c(NaOH)=$\frac{0.0075mol}{0.01L}$=0.75mol/L,所以c(HCl)=$\frac{0.0075mol}{0.075L}$=0.1mol/L
故答案為:0.75mol/L;
(2)CO2與NaOH反應為①CO2+NaOH=NaHCO3,②CO2+2NaOH=Na2CO3+H20,
當$\frac{n(C{O}_{2})}{n(NaOH)}$≥1,反應按①進行,等于1時,CO2、NaOH恰好反應生成NaHCO3;大于1時,生成生成NaHCO3,CO2有剩余;.
當$\frac{1}{2}$<$\frac{n(C{O}_{2})}{n(NaOH)}$<1,反應按①②進行,CO2、NaOH反應,無剩余,生成物為NaHCO3、Na2CO3;
當$\frac{n(C{O}_{2})}{n(NaOH)}$≤$\frac{1}{2}$,反應按②進行,等于$\frac{1}{2}$,時,CO2、NaOH恰好反應生成Na2CO3;小于$\frac{1}{2}$時,生成Na2CO3,NaOH有剩余;
由曲線A可知從60ml到75ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應,反應方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,
所以n(NaHCO3)=n(HCl)=(75ml-60ml)×0.1mol/L=1.5×10-3mol,
根據C原子守恒,所以n(CO2)=n(NaHCO3)=1.5×10-3mol,
由(1)可知,n(NaOH)=0.0075mol,
所以$\frac{n(C{O}_{2})}{n(NaOH)}$=$\frac{1.5×1{0}^{-3}mol}{0.0075mol}$=$\frac{1}{5}$,小于$\frac{1}{2}$,所以反應按②進行,NaOH有剩余,溶液中溶質為Na2CO3和NaOH.
根據C原子守恒,所以n(Na2CO3)=n(CO2)=1.5×10-3mol,
再根據鈉離子守恒,得溶液中氫氧化鈉的物質的量為0.0075mol-1.5×10-3mol×2=0.0045mol,
所以溶液中NaOH與Na2CO3的物質的量之比為0.0045mol:1.5×10-3mol=3:1.
故答案為:NaOH、Na2CO3;3:1; 
(3)要產生CO2氣體體積(標準狀況)的最大值,則aml=0,0到75ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳,根據鈉守恒可知:n(NaHCO3)=n(NaOH)=n(CO2)=0.0075mol,所以最大體積為:0.0075mol×22.4L/mol=0.168L,即產生CO2氣體體積(標準狀況)的最大值為168mL,故答案為:168;
(4)若將A、B通入CO2后生成的溶液混合,所得溶液中剛好只有Na2CO3,則B是碳酸氫鈉和碳酸鈉的混合溶液,根據NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H20,而A中氫氧化鈉的物質為:0.0045mol,所以B中碳酸氫鈉的物質的量為0.0045mol,根據鈉守恒得B中碳酸鈉的物質的量:$\frac{0.0075mol-0.0045}{2}$=0.0015mol,而Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,所以n(HCl)=0.0015mol,a=$\frac{0.0015mol}{0.1mol/L}$=0.015L=15mL,根據鈉守恒,求所得溶液的物質的量濃度為$\frac{0.0075mol}{10mL×2×1{0}^{-3}L/mL}$=0.375mol/L,故答案為:15; 0.375mol/L.

點評 本題考查混合物的有關計算,難度中等,關鍵根據圖中鹽酸的體積計算出NaOH、CO2的物質的量,判斷CO2與NaOH反應過程.

練習冊系列答案
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10.下列化學方程式不正確的是( 。
A.乙醇與濃氫溴酸反應:CH3CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O
B.溴乙烷與氫氧化鈉溶液共熱:CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{水}$CH3CH2OH+NaBr
C.蔗糖在稀硫酸作用下水解:C12H22O11(蔗糖)+H2O$→_{△}^{稀硫酸}$C6H12O6(果糖)+C6H12O6(葡萄糖)
D.苯酚鈉溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O-→2C6H5OH+2CO32-

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11.下列粒子只有氧化性的是(  )
A.S2-、I-、Br-、SO${\;}_{3}^{2-}$B.S、I2、Br2、SO2
C.Fe2+、H+、NO${\;}_{3}^{-}$、MnO${\;}_{4}^{-}$D.Fe3+、H+、Cu2+、Al3+

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8.下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是( 。
A.工業(yè)上在高溫下可用CO還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵
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C.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后顯紅色證明溶液含有Fe2+
D.氯化鐵溶液有較強氧化性,氯化鐵也可用作凈水劑

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15.設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( 。
①在標準狀況下,1mol氦氣含有的原子數為NA
②46gNO2和N2O4的混合物中含有的原子數為3NA
③標準狀況下,5.6LCO2與足量Na2O2反應轉移的電子數0.5NA
④0.5mol•L-1 Na2CO3溶液中含有的Na+數目為NA
⑤在常溫常壓下,11.2L N2含有的分子數小于0.5NA
⑥標準狀況下,1L CCl4所含分子數為1/22.4NA
⑦5NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HNO3+4N2↑+9H2O反應中,生成5.6gN2時,轉移電子數目為3.75NA( 。
A.①②③④⑤B.①④⑦C.②③⑤⑥D.①②⑤

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

5.鐵及其化合物在日常的生活中應用廣泛,請根據下列實驗回答問題:
(1)鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕的正極反應式為2H2O+O2+4e-=4OH-
(2)生鐵中含有一種鐵碳化合物X(Fe3C).X在足量的空氣中高溫煅燒,生成有磁性的固體Y,Y可溶于過量鹽酸,形成黃綠色的溶液,寫出Y與硫酸反應的化學方程式:Fe3O4+3H2SO4=FeSO4+Fe2(SO43+4H2O.
若要檢驗反應后溶液中的Fe2+離子,應選用d(填寫序號).
a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液
c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
(3)實驗研究發(fā)現,硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產物中氮元素的化合價越低.現有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應,反應過程中無氣體放出(N元素被還原為NH4+).在反應結束后的溶液中,逐滴加入4mol•L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量關系如圖所示.則

①反應過程中,寫出鋁與硝酸反應的離子方程式:8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O.
②混合物與硝酸反應后,Fe的存在形式是Fe3+,理由是反應中硝酸有剩余
③B與A的差值為0.008mol.
④C點對應的溶液體積為7mL.

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12.W、X、Y、Z為短周期原子序數依次增大的主族元素,其中W和Y同主族,X、Y、Z是相鄰的同周期元素.下列說法不正確的是( 。
①X、W的單質在一定條件下可能發(fā)生化合反應
②在一定條件下Z的單質與Y的某些鹽能發(fā)生置換反應
③四種元素不可能全為非金屬元素
④X和Z的單質投人盛有水的同一個燒杯中,不可能都溶解.
A.③④B.①②C.①④D.②③

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.(1)某科研小組研究在其他條件不變的情況下,改變起始氫氣物質的量(用n(H2)表示)對N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0反應的影響,實驗結果可表示成如圖1所示的規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質的量):

①比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應物N2的轉化率最高的是c點.
②若容器容積為1L,且只加入反應物,當圖中n=3mol時,反應達到平衡時H2、N2的轉化率均為60%,此條件下(T2),反應的平衡常數K=2.08(mol/L)-2(精確到0.01).
③圖象中T2低于T1(填“高于”、“低于”、“等于”或“無法確定”).
(2)已知:2NO2(g)?N2O4(g)△H<0.
①現取五等份NO2,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應:2NO2(g)?N2O4(g).反應相同時間后,分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其隨反應溫度(T)變化的關系圖.下列示意圖2中,可能與實驗結果相符的是BD.
②保持溫度、體積不變,向上述平衡體系中再通入一定量的NO2,則再次達平衡時NO2的轉化率增大(填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.寫出實驗室制CO2反應的離子方程式CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑.

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