Question

取A、B兩份物質的量濃度相等的NaOH溶液，體積均為50 mL，分別向其中通入一定量的CO₂后，再分別稀釋為100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中的溶質的組成可能是：
①       ；②       ；③       ；④       。
(2)在稀釋后的溶液中分別逐滴加入0.1 mol·L^－1的鹽酸，產生的CO₂的體積(標準狀況)與所加鹽酸的體積關系如圖所示。

①分別加入足量的鹽酸后，溶液中的溶質是       ，原NaOH溶液的物質的量濃度是       。
②A曲線表明，通入CO₂后，溶液中的溶質是       ，與鹽酸反應產生CO₂的最大體積是        mL(標準狀況)。
③B曲線表明，原NaOH溶液通入CO₂后，所得溶質的化學式為       ，其物質的量之比為       。

Answer 1

(1)①Na₂CO₃和NaOH ②Na₂CO₃③Na₂CO₃和NaHCO₃④NaHCO₃ (2)①NaCl或NaCl和HCl；0.15 mol·L^－1②NaOH和Na₂CO₃；33.6 ③Na₂CO₃和NaHCO₃；1：1。

(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，發生的反應有：2NaOH＋CO₂=Na₂CO₃＋H₂O，Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂=2NaHCO₃(CO₂足量)。該反應過程分步進行，故據反應的CO₂的量的不同，溶液中的溶質組成可能出現以下幾種情況：①Na₂CO₃和NaOH；②Na₂CO₃；③Na₂CO₃和NaHCO₃；④NaHCO₃。(2)分析可知，產生氣體的反應均為：NaHCO₃＋HCl=NaCl＋H₂O＋CO₂↑，據Na、Cl元素守恒知，c(NaOH)＝n(NaOH)/V(NaOH)＝n(HCl)/V(NaOH)＝(75×10^{－3L×0.1 mol·L－1})/(50×10^－3L)＝0.15 mol·L^－1。由A曲線及NaHCO₃＋HCl=NaCl＋H₂O＋CO₂↑知，生成的n(CO₂)＝15×10^{－3L×0.1 mol·L－1}＝1.5×10^－3 mol(即33.6 mL)，即A中剛開始產生氣體時n(NaHCO₃)＝1.5×10^－3 mol，產生氣體與未產生氣體的物質消耗HCl的體積比為1：4，可知A的溶質為NaOH和Na₂CO₃。結合B曲線知，產生氣體與未產生氣體的物質消耗HCl的體積比為2：1(Na₂CO₃＋HCl=NaHCO₃＋NaCl，NaHCO₃＋HCl=NaCl＋H₂O＋CO₂↑)，故B中溶質為Na₂CO₃和NaHCO₃，且n(Na₂CO₃)：n(NaHCO₃)＝1：1。