Question

向某NaOH溶液中通入CO₂氣體后得溶液M，因CO₂通入量的不同，溶液M的組成也不同．若向M中逐滴加入鹽酸，產生的氣體體積V（CO₂）與加入鹽酸的體積V（HCl）的關系有下列圖示四種情況，且（2）中有OA＜AB，（3）中有OA=AB，（4）中有OA＞AB，則下列分析與判斷不正確的是（不計CO₂的溶解）（　　）

A．圖（1）顯示M中一定有：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-）

B．圖（2）顯示M中一定有：c（NaHCO₃）＞c（Na₂CO₃）

C．圖（3）顯示M中一定有：c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）-c（H⁺）

D．圖（4）顯示M中的溶質是：NaOH和Na₂CO₃

Answer 1

分析：CO₂與NaOH反應為①CO₂+NaOH=NaHCO₃，②CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0，
當

n(CO2)

n(NaOH)

≥1，反應按①進行，等于1時，CO₂、NaOH恰好反應生成NaHCO₃；大于1時，生成生成NaHCO₃，CO₂有剩余；
當

1

2

＜

n(CO2)

n(NaOH)

＜1，反應按①②進行，CO₂、NaOH反應，無剩余，生成物為NaHCO₃、Na₂CO₃；
當

n(CO2)

n(NaOH)

≤

1

2

，反應按②進行，等于

1

2

時，CO₂、NaOH恰好反應生成Na₂CO₃；小于

1

2

時，生成Na₂CO₃，NaOH有剩余；
向M中逐滴加入鹽酸，根據溶液M中溶質不同，通過反應過程判斷；

解答：解：由分析可知向NaOH溶液中通入CO₂氣體后得溶液M中溶質情況有：
（1）當含有兩種溶質時，
①若溶質為Na₂CO₃、NaOH時，不能立即產生氣體，滴加鹽酸先中和氫氧化鈉，然后與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再與鹽酸發生反應生成二氧化碳，且與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉消耗鹽酸體積同碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳所消耗的鹽酸體積相等，產生的氣體體積V（CO₂）與加入鹽酸的體積V（HCl）的關系為；
②若為NaHCO₃、Na₂CO₃，不能立即產生氣體，滴加鹽酸先與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再與鹽酸發生反應生成二氧化碳，且與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉消耗鹽酸體積小于與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳所消耗的鹽酸體積，產生的氣體體積V（CO₂）與加入鹽酸的體積V（HCl）的關系為；
（2）若只有一種溶質時，
①當溶質為Na₂CO₃時，不能立即產生氣體，滴加鹽酸先與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再與鹽酸發生反應生成二氧化碳，且與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉消耗鹽酸體積等于與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳所消耗的鹽酸體積，產生的氣體體積V（CO₂）與加入鹽酸的體積V（HCl）的關系為；
②當溶質為NaHCO₃時，滴加鹽酸與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，立即產生氣體，產生的氣體體積V（CO₂）與加入鹽酸的體積V（HCl）的關系為．
A、由上述分析可知，圖（1）顯示M中只有NaHCO₃，碳酸氫根離子的水解大于電離，故c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-），故A正確；
B、由上述分析可知，圖（1）顯示M中NaHCO₃、Na₂CO₃，且NaHCO₃的物質的量大于Na₂CO₃，則c（NaHCO₃）＜c（Na₂CO₃），故B錯誤；
C、由上述分析可知，圖（1）顯示M中只有Na₂CO₃，根據質子守恒可知：c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）-c（H⁺），故C正確；
D、由上述分析可知，圖（1）顯示M中有Na₂CO₃、NaOH，故D正確．
故選：B；

點評：本題考查學生金屬鈉的化合物的性質，可根據碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉分別與鹽酸反應的化學方程式來計算，注意量的關系．