Question

3．（1）取等物質(zhì)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0.1mol/L的鹽酸，標準狀況下產(chǎn)生的CO₂的體積與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示，試回答下列問題：
①原NaOH溶液的物質(zhì)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(zhì)成分是Na₂CO₃、NaOH，其物質(zhì)的量之比為1：3．
③曲線B表明，原NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液加鹽酸后產(chǎn)生CO₂氣體體積（標準狀況）的最大值為112mL．
（2）現(xiàn)有甲、乙兩瓶無色溶液，已知它們可能為AlCl₃溶液和NaOH溶液．現(xiàn)分別將一定體積的甲、乙兩溶液混合，具體情況如下表所示，請回答：

	實驗①	實驗②	實驗③
取甲瓶溶液的量	400mL	120mL	120mL
取乙瓶溶液的量	120mL	440mL	400mL
生成沉淀的量	1.56g	1.56g	3.12g

①甲瓶溶液為AlCl₃溶液．
②乙瓶溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L．

Answer 1

分析 （1）①先向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳，后向通入二氧化碳的氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸，當二氧化碳氣體完全放出時，溶液的溶質(zhì)是氯化鈉，該反應的實質(zhì)是鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，根據(jù)鹽酸的物質(zhì)的量計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度；
②當生成CO₂氣體時，發(fā)生反應HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，對于A溶液來說，滴加鹽酸60mL時沒有氣體生成，可能發(fā)生OH^-+H⁺=H₂O和CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，根據(jù)消耗鹽酸體積相對大小確定所得溶液中的溶質(zhì)；
③先確定B溶液中的溶質(zhì)，再根據(jù)碳酸氫鈉和鹽酸的反應方程式計算生成二氧化碳的體積；
（2）氯化鋁滴入NaOH溶液中，開始氫氧化鈉過量，開始發(fā)生反應：AlCl₃+4NaOH═NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，然后發(fā)生反應：3NaAlO₂+AlCl₃+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3NaCl；
氫氧化鈉溶液滴入AlCl₃溶液中，開始發(fā)生反應：AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，然后發(fā)生反應：Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，
由②和③可知，一定量的甲與乙反應時，乙的量越多，生成的沉淀越少，則乙為NaOH溶液，即甲為AlCl₃溶液；
由實驗①②可知，實驗①中NaOH不足，AlCl₃有剩余，根據(jù)AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，計算NaOH溶液的物質(zhì)的量，進而計算NaOH的濃度．

解答 解：（1）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(jù)氯離子、鈉離子守恒，
所以n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075ml×0.1mol/L=0.0075mol，
所以c（NaOH）=$\frac{0.075mol}{0.01L}$=0.75mol/L，
故答案為：0.75mol/L；
②CO₂與NaOH反應為①CO₂+NaOH=NaHCO₃，②CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0，
當n（CO₂）：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$\frac{1}{2}$＜n（CO₂）：n（NaOH）＜1，反應按①②進行，CO₂、NaOH反應，無剩余，生成物為NaHCO₃、Na₂CO₃；
當n（CO₂）：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）=（0.075-0.06）L×0.1mol/L=1.5×10^-3mol，
根據(jù)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n（CO₂）：n（NaOH）=1.5×10^-3mol：0.0075mol=1：5，小于1：2，所以反應按②進行，NaOH有剩余，溶液中溶質(zhì)為Na₂CO₃和NaOH．
根據(jù)C原子守恒，所以n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=1.5×10^-3mol，
再根據(jù)鈉離子守恒，得溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.0075mol-1.5×10^-3mol×2=0.0045mol，
所以溶液中NaOH與Na₂CO₃的物質(zhì)的量之比為0.0045mol：1.5×10^-3mol=3：1，
故答案為：Na₂CO₃、NaOH；1：3； 
③由曲線B可知從25ml到75ml為碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，反應方程式為NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O，
所以n（CO₂）=n（HCl）=（0.075ml-0.025ml）×0.1mol/L=0.005mol，
所以CO₂氣體體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
故答案為：112；
（2）①氯化鋁滴入NaOH溶液中，開始氫氧化鈉過量，開始發(fā)生反應：AlCl₃+4NaOH═NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，然后發(fā)生3NaAlO₂+AlCl₃+6H₂O=4Al（OH）₃↓+3NaCl；
氫氧化鈉溶液滴入AlCl₃溶液中，開始發(fā)生反應：AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，然后發(fā)生反應：Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，
由②和③可知，一定量的甲與乙反應時，乙的量越多，生成的沉淀越少，則乙為NaOH溶液，即甲為AlCl₃溶液，乙為NaOH溶液，
故答案為：AlCl₃；
②由實驗①②可知，實驗①中NaOH不足，AlCl₃有剩余，根據(jù)AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，1.56g沉淀的物質(zhì)的量為$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，則NaOH的物質(zhì)的量為0.02mol×3=0.06mol，故NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.06mol}{0.12L}$=0.5mol/L，
故答案為：0.5mol/L．

點評 本題考查離子反應方程式有關計算，為高頻考點，注意（2）正確判斷甲、乙成分是解題關鍵，側重考查學生對數(shù)據(jù)的分析處理能力及計算能力，題目難度較大．