Question

實驗室有甲、乙兩瓶無色溶液，其中一瓶是稀鹽酸，另一瓶是碳酸鈉溶液．為測定甲、乙兩瓶溶液的成分及物質的量濃度，進行以下實驗：
①取25mL甲溶液，向其中緩慢滴入乙溶液15mL，共收集到112mL（標準狀況）氣體．
②取15mL乙溶液，向其中緩慢滴入甲溶液25mL，共收集到56mL（標準狀況）氣體．
（1）判斷：甲是

HCl

溶液，乙是

Na₂CO₃

溶液；（均填化學式）
（2）甲溶液的物質的量濃度為

0.4

mol/L，乙溶液的物質的量濃度為

0.5

mol/L，（要求寫出計算過程）．

Answer 1

分析：若將Na₂CO₃溶液滴入鹽酸溶液，則鹽酸相對過量，所有CO₃^2-都會轉化為CO₂；反之，將鹽酸溶液滴入Na₂CO₃溶液，則鹽酸相對不足，前一部分鹽酸將CO₃^2-先轉化為HCO₃^-，后一部分鹽酸使之轉化為CO₂，因為兩次所得CO₂ 體積不同，說明15mLNa₂CO₃相對于25mL鹽酸來說過剩，所以乙是碳酸鈉，甲是鹽酸，結合反應的離子方程式計算．

解答：解：（1）當向鹽酸中加入Na₂CO₃溶液時，發生反應2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，鹽酸完全反應后，再加入的Na₂CO₃不再放出CO₂；向Na₂CO₃溶液中加入鹽酸時，先發生反應CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，當所有CO₃^2-均轉化為HCO₃^-時，再發生反應HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，由實驗①②中數據可知等量的甲與等量的乙反應，實驗①產生的CO₂氣體多，說明甲為HCl、乙為Na₂CO₃，
故答案為：HCl；Na₂CO₃；
（2））量取25.00mL甲溶液，向其中緩慢滴加乙溶液15.00mL，共收集到二氧化碳112mL，n（CO₂）=0.005mol，2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑，HCl完全反應，Na₂CO₃剩余，n（HCl）=2n（CO₂）=2×0.005mol=0.01 mol，c（HCl）=

0.01mol

0.025L

=0.40mol/L；
另取15.00mL乙溶液，向其中緩慢滴加甲溶液25.00mL，共收集到二氧化碳56mL，HCl與Na₂CO₃均完全反應，Na₂CO₃先生成NaHCO₃，部分NaHCO₃ 轉化為CO₂：n（CO₂）=0.0025mol；HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑，在②中，產氣0.0025mol，說明第二反應鹽酸用去0.0025mol，參與第一反應的就是0.0075mol，那么碳酸鈉的量就是0.0075mol，c（Na₂CO₃）=

0.0075mol

0.015L

=0.5mol/L，
故答案為：0.4；0.5．

點評：本題考查化學方程式的計算，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握反應的離子方程式或化學方程式，根據方程式結合質量守恒計算該題，難度中等．