Question

向100 mL 3 mol·L ^-1的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂，充分反應，測得最后溶液的pH＞7。

（1）此時溶液的溶質如果是單一成分，可能是________________，如果是多種成分，可能是_______________。

（2）在上述所得溶液中，逐滴緩慢滴加1 mol·L ^-1的鹽酸，所得氣體（不考慮溶解于水）的體積與所加的鹽酸的體積關系如下圖所示：

①加入鹽酸200 mL之前，無氣體產生，寫出OA段發生反應的離子方程式__________________。

②產生的CO₂在標準狀況下的體積為_____________mL。

③B點時，反應所得溶液中溶質的物質的量濃度是 ______________mol·L ^-1(溶液體積的變化忽略不計)。

Answer 1

（1）Na₂CO₃或NaHCO₃   NaOH和Na₂CO₃、Na₂CO₃和NaHCO₃?

（２）①OH ^-+H ⁺══H₂O、

CO+H ⁺══HCO 　

②2240　

③0.75

解析：2NaOH+CO₂══Na₂CO₃+H₂O①?

NaOH+CO₂══NaHCO₃②?

(1)反應后的溶質若為單一成分，且溶液的pH＞7,則可能為Na₂CO₃或NaHCO₃。若是多種成分，可能為NaOH和Na₂CO₃的混合物〔當＞2時，NaOH有剩余〕，也可能為Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物〔當2＞ ＞1時〕。

（2）由圖OA段無CO₂放出，可知所得溶液在該過程中一定含有能與鹽酸反應不生成CO₂的溶質。?

綜合以上4種情況，當溶質為Na₂CO₃或NaOH與Na₂CO₃的混合物時都符合OA段的圖象變化。

討論：?

①當所得溶液為單一溶質Na₂CO₃時，?

  2NaOH    +     CO₂  ══  Na₂CO₃      +     H₂O?

0.1 L×3 mol·L ^-1?         0.15 mol?

  Na₂CO₃　+　HCl   ══  NaHCO₃+NaCl?

0.15 mol     0.15 mol?

反應掉0.15 mol Na₂CO₃生成NaHCO₃需1 mol·L ^-1的鹽酸150 mL，與圖象中A點的200 mL不符，故上述所得不可能為Na₂CO₃溶液，只能是NaOH與Na₂CO₃的混合液。?

設混合液中NaOH和Na₂CO₃的物質的量分別為x、y。?

OA段：NaOH      +      HCl     ══  NaCl+H₂O

?       x=0.1 mol    0.2 L×1 mol·L ^-1-0.1 mol?

     Na₂CO₃　+　HCl   ══  NaHCO₃+NaCl?

?y=0.1 mol     0.1 mol       0.1 mol?

AB段：?

   NaHCO₃  +  HCl　══　NaCl + CO₂↑+H₂O?

   0.1 mol　0.1 L×1 mol·L ^-1?　0.1 mol?

由Na ⁺守恒，可知反應完全后，共生成NaCl 0.3 mol,溶液體積變為100 mL+300 mL=400 mL=0.4 L。?

c（NaCl）==0.75 mol·L ^-1