問題詳情:
向50 mL NaOH溶液中逐漸通入一定量的CO2(假設溶液體積不變),隨後取此溶液10 mL,將其稀釋至100 mL,並向此稀釋後的溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的鹽*,產生CO2氣體的體積(標準狀況下)與所加入的鹽*的體積關係如圖所示。
(1)寫出OA段所發生反應的離子方程式:________________________________________________________________________。
(2)NaOH在吸收CO2後,所得溶液的溶質為________________________________________________________________________,
其物質的量濃度之比為________。
(3)產生的CO2體積(標準狀況下)為________________________________________________________________________。
(4)原NaOH溶液的物質的量濃度為________。
【回答】
解析 將CO2通入NaOH溶液中,可能發生兩個反應:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,所以反應後的溶液中溶質有四種可能:NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3。
(1)在Na2CO3溶液中逐滴加入鹽*,反應的過程是Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
只有當Na2CO3全部轉化為NaHCO3後,滴入鹽*才會產生CO2。從影象中可以看出,與NaHCO3反應的HCl為n(HCl)=0.1 mol·L-1×(75-50)×10-3L=0.002 5 mol,所以溶液中的Na2CO3也為0.002 5 mol,將Na2CO3轉化為NaHCO3需消耗鹽*25 mL,所以開始加入的25 mL鹽*應是用來中和NaOH的。
(2)所得溶液的溶質為NaOH和Na2CO3。
n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.1 mol·L-1×(75-50)×10-3L=0.002 5 mol
n(NaOH)=0.1 mol·L-1×25×10-3L=0.002 5 mol
(3)n(CO2)=n(Na2CO3)=0.002 5 mol
V(CO2)=22.4 L· mol-1×0.002 5 mol=0.056 L
(4)取出的10 mL溶液中含Na+的物質的量為n(Na+)=n(NaOH)+2n(Na2CO3)=0.002 5 mol+2×0.002 5 mol=0.007 5 mol
原NaOH溶液(50 mL)的物質的量濃度為c(NaOH)==0.75 mol·L-1。
* (1)H++OH-===H2O;CO+H+===HCO
(2)NaOH和Na2CO3 1∶1 (3)0.056 L
(4)0.75 mol·L-1
知識點:水的電離和溶液的PH
題型:填空題