Question

【題目】將5g碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向該溶液中逐滴加入2mol·L－1的鹽酸，所加入鹽酸的體積與產生CO2的體積（標準狀況）關系如圖所示：

（1）寫出OA段所發生反應的離子方程式____、____。

（2）當加入45mL鹽酸時，產生CO2的體積為___mL（標準狀況）。

（3）混合物中氫氧化鈉質量分數是___。

Answer 1

【答案】H＋＋OH－=H2O CO32－＋H＋=HCO3－ 896 24%

【解析】

(1)在溶液中碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，結合圖象可知，開始沒有二氧化碳氣體生成，則OA段先發生酸堿中和，再發生碳酸鈉與鹽酸反應生成碳酸氫鈉與氯化鈉。結合圖象可知，當加入25mL鹽酸時，發生碳酸氫鈉與鹽酸的反應生成二氧化碳氣體，此階段消耗鹽酸20mL，因此制成的稀溶液中的溶質為碳酸鈉和氫氧化鈉，其中OA段05mL先發生酸堿中和，其離子反應方程式為H++OH＝H2O，再發生碳酸鈉與鹽酸反應生成碳酸氫鈉與氯化鈉，其離子反應方程式為CO32+H+＝HCO3；

（2）結合圖象可知，2545mL發生碳酸氫鈉與鹽酸的反應生成二氧化碳氣體，設生成二氧化碳的物質的量為n，生成氣體時消耗的酸的物質的量為(45－25)×103L×2molL1=0.04mol，則根據HCO3+H+＝CO2↑+H2O可知n=0.04mol，標準狀況下其體積為：0.04mol×22.4L/mol=0.896L=896m；

（3）設碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的物質的量分別為x、y、z，則溶液中碳酸鈉物質的量為(x+y)，由AB段消耗HCl，可知：x+y=0.04mol，加入45mL鹽酸時，碳酸氫鈉恰好完全反應轉化為二氧化碳，此時溶液中溶質為NaCl，根據消耗總的HCl可知n(NaCl)=n(HCl)=2mol/L×0.045L=0.09moL，由鈉離子守恒可得：2x+y+z=0.09mol，結合總質量可得：84g/molx+106g/moly+40g/molz=5.0g，聯立方程，解得x=0.02mol，y=0.02mol，z=0.03mol，原混合物中NaOH的質量為：0.03mol×40g/mol=1.2g；氫氧化鈉的質量分數為：=24%。