Question

【題目】將5g碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向該溶液中逐滴加入2mol·L－1的鹽酸，所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）關(guān)系如圖所示：

（1）寫(xiě)出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____、____。

（2）當(dāng)加入45mL鹽酸時(shí)，產(chǎn)生CO2的體積為___mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（3）混合物中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___。

Answer 1

【答案】H＋＋OH－=H2O CO32－＋H＋=HCO3－ 896 24%

【解析】

(1)在溶液中碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，結(jié)合圖象可知，開(kāi)始沒(méi)有二氧化碳?xì)怏w生成，則OA段先發(fā)生酸堿中和，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉與氯化鈉。結(jié)合圖象可知，當(dāng)加入25mL鹽酸時(shí)，發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，此階段消耗鹽酸20mL，因此制成的稀溶液中的溶質(zhì)為碳酸鈉和氫氧化鈉，其中OA段05mL先發(fā)生酸堿中和，其離子反應(yīng)方程式為H++OH＝H2O，再發(fā)生碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉與氯化鈉，其離子反應(yīng)方程式為CO32+H+＝HCO3；

（2）結(jié)合圖象可知，2545mL發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，設(shè)生成二氧化碳的物質(zhì)的量為n，生成氣體時(shí)消耗的酸的物質(zhì)的量為(45－25)×103L×2molL1=0.04mol，則根據(jù)HCO3+H+＝CO2↑+H2O可知n=0.04mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為：0.04mol×22.4L/mol=0.896L=896m；

（3）設(shè)碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的物質(zhì)的量分別為x、y、z，則溶液中碳酸鈉物質(zhì)的量為(x+y)，由AB段消耗HCl，可知：x+y=0.04mol，加入45mL鹽酸時(shí)，碳酸氫鈉恰好完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)消耗總的HCl可知n(NaCl)=n(HCl)=2mol/L×0.045L=0.09moL，由鈉離子守恒可得：2x+y+z=0.09mol，結(jié)合總質(zhì)量可得：84g/molx+106g/moly+40g/molz=5.0g，聯(lián)立方程，解得x=0.02mol，y=0.02mol，z=0.03mol，原混合物中NaOH的質(zhì)量為：0.03mol×40g/mol=1.2g；氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：=24%。