Question

【題目】向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應后，再向所得溶液中逐滴加入2.0mol/L的鹽酸，產生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關系如圖所示。

回答下列問題：

（1）題中通入CO2后所得溶液的溶質成分為______________，若將所得溶質在低溫低壓條件下蒸干，所得固體物質（不帶結晶水）的質量為_____。

（2）原NaOH溶液的物質的量濃度為 _____。

Answer 1

【答案】Na2CO3和NaHCO3 13.7g 2mol/L

【解析】

NaOH溶液吸收CO2氣體后，溶液中溶質有多種可能。向所得溶液中滴加鹽酸，根據產生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關系判斷溶質成分，進而進行有關計算。

(1)按照CO2由少到多的順序，NaOH溶液吸收CO2氣體后溶質有4種可能：NaOH和Na2CO3、只有Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、只有NaHCO3。逐一分析加入鹽酸時產生CO2的體積與鹽酸體積的關系，可判斷溶質成分。題圖前25mL鹽酸無氣體生成、后75mL鹽酸生成CO2氣體，則溶質為Na2CO3和NaHCO3。

設溶質Na2CO3和NaHCO3的物質的量分別是x、y，據第一階段反應Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，x=0.025L×2.0mol/L=0.05mol，此時溶液中NaHCO3的物質的量為(x+y)。又據第二階段反應NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，x+y=0.075L×2.0mol/L=0.15mol，則y=0.1mol。低溫低壓下蒸干所得固體物質為Na2CO3和NaHCO3，其總質量為0.05mol×106g/mol+0.1mol×84g/mol=13.7g。

(2)溶質為Na2CO3和NaHCO3時，NaOH已經完全反應，據Na+數目守恒，n(NaOH)=2x+y=0.2mol，c(NaOH)=0.2mol÷0.1L=2mol/L。