Question

【題目】有50 mL NaOH溶液，向其中逐漸通入一定量的CO2，隨后取此溶液10 mL將其稀釋至100 mL，并向此稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的HCl溶液，產生CO2氣體的體積（標準狀況）與所加入鹽酸的體積之間的關系如下圖所示：

（1）甲溶液中的溶質是_____________，其物質的量之比為__________________。

（2）乙溶液中的溶質是_____________，在標準狀況下吸收CO2氣體的體積為________。

（3）原NaOH溶液的物質的量濃度為 。

Answer 1

【答案】（1）NaOH、Na2CO3（2分） 1:1（2分）

（2）Na2CO3、NaHCO3 （2分） 112ml（2分）（3）0.75 mol/L（1分）

【解析】

試題分析：（1）當生成CO2氣體時，發生反應NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，由圖可知，生成CO2氣體至最大，消耗HCl為75mL，若二氧化碳與NaOH反應后溶液中只有Na2CO3，由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知，將Na2CO3轉化為NaHCO3應消耗HCl為25mL，而圖象中開始生成CO2氣體時消耗HCl體積為50mL，說明該階段還發生反應：NaOH+HCl=NaCl+H2O，溶液中溶質為NaOH、Na2CO3。中和NaOH消耗HCl的體積為50mL﹣25mL=25mL，由方程式可知NaHCO3和Na2CO3的物質的量之比等于兩個過程分別消耗鹽酸的體積之比，故NaOH、Na2CO3的物質的量之比=25mL：25mL=1：1，濃度之比是1：1；

（2）乙中第二階段消耗的鹽酸多，這說明溶液中的溶質是碳酸鈉和碳酸氫鈉。生成二氧化碳消耗消耗50mL鹽酸，根據NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，可知CO2體積（標準狀況下）為0.05L × 0.1 mol/L × 22.4 L/mol = 0.112L = 112mL；

（3）生成CO2氣體最大時，此時溶液中溶質為NaCl，根據鈉離子、氯離子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol，故原氫氧化鈉溶液的濃度=0.75mol/L。