问题补充:
取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL,然后向其通入一定量的CO2气体,得到溶液A,向A中逐滴缓慢加入0.1mol/L的HCl溶液,产生的CO2气体体积(标准状况)与所加HCl溶液的体积之间关系如图所示,通过计算回答:
(1)A溶液中的溶质为______(化学式),其物质的量之比是______.
(2)通入CO2气体体积______(标准状况).
(3)NaOH溶液的物质的量浓度______.
答案:
解:CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O…①
CO2+NaOH=NaHCO3…②
故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能:Na2CO3和NaOH、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3;
当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时,Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…③
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑…④
并且可以看出,当反应完全进行时,两个过程消耗HCl的量相等.
若溶液中还有氢氧化钠,则首先发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O…⑤
设反应产生CO2 之前消耗盐酸的体积为V1,从开始产生CO2 至反应结束消耗盐酸的体积为V2.
将各种反应的情况总结如下表:
溶液中溶质的成分Na2CO3和NaOHNa2CO3Na2CO3和NaHCO3NaHCO3NaHCO3向溶液中逐滴加入稀盐酸发生的反应依次是⑤③④依次是③④依次是③④④④V1与V2的关系V1>V2V1=V2V1<V2V1=0,V2>0V1=0,V2>0分析题中的图象:
(1)V1=50mL,V2=75mL-50mL=25mL<V1,据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaOH.
根据上面⑤③④三个化学方程式可知,NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比,则
n(NaOH):n(Na2CO3)=(75mL-50mL):25mL=1:1.
故
取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL 然后向其通入一定量的CO2气体 得到溶液A 向A中逐滴缓慢加入0.1mol/L的HCl溶液 产生的CO2气体体积(标准状况