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两瓶不同浓度的氢氧化钠溶液各取100mL,分别通入CO2 2.24L(标准状况).完全反应后,将溶液低温缓慢蒸干,分别得到不含结晶水的固体10.0g、11.6g,判断这两种固体的组成成分,并计算原两瓶氢氧化钠溶液的物质的量浓度各是多少?
分析:二氧化碳和氢氧化钠发生的反应为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3,根据二氧化碳的物质的量结合碳元素守恒获得碳酸钠、碳酸氢钠以及剩余氢氧化钠的量的多少,根据公式c=
n
V
进行计算即可.
解答:解:设原两瓶NaOH溶液设为A、B,物质的量浓度分别为C1、C2
A、B对应生成的固体10g、11.6g,
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,CO2+Na2CO3+H2O═2NaHCO3
参加反应的CO2物质的量为n=0.1mol 也为CO2中碳的物质的量,
若0.1molCO2完全反应全部生成Na2CO3时,碳酸钠质量为106g/mol×0.1mol=10.6g
若0.1molCO2完全反应全部生成NaHCO3时,碳酸钠质量为84g/mol×0.1mol=8.4g
则由A、B对应反应完全得到的固体分别为 10.0g,11.6g
可知A中得到的固体为Na2CO3和NaHCO3混合物、B中得到的固体为Na2CO3和NaOH混合物
①设A中对应反应完全得到的固体Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x1,x2
则84x1+106x2=10
x1+x2=0.1
联立即可求出x1=0.073mol,x2=0.027mol
则A中NaOH物质的量为:2x1+x2=0.173mol
则A中NaOH溶液的物质的量为:C1=1.73mol/L.
②设B中对应反应完全得到的固体Na2CO3和NaOH的物质的量分别为y1、y2
则y1=0.1mol,106y1+40y2=11.6,所以y2=0.025mol
则B中NaOH物质的量为:2y1+y2=0.225mol
则B中NaOH溶液的物质的量浓度为:C2=2.25mol/L
答:10g固体成分为:碳酸钠和碳酸氢钠,其对应的氢氧化钠溶液浓度为1.73mol/L,11.6 g固体成分为:碳酸钠和氢氧化钠,其对应的氢氧化钠溶液浓度为2.25mol/L.
点评:本题考查学生钠的化合物的性质知识,注意解题方法的灵活应用是解题关键,难度大.
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年河南安阳一中高二月考(奥数班)化学试卷(带解析) 题型:实验题

盐酸或硫酸和氢氧化钠溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明氢氧化钠溶液与盐酸或硫酸发生了反应,从中和反应的热效应出发,设计了下面几种实验方案。请回答有关问题。
(1)方案一:如图1装好实验装置,图中小试管用细线吊着,细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端U形管两端红墨水相平。实验开始,向下插细铁丝,使小试管内盐酸和广口瓶内氢氧化钠溶液混合,此时观察到的现象是_________ ,原因是___________。

(2)方案二:该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果氢氧化钠溶液与盐酸混合前后有温度的变化,则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸各10 mL混合,用温度计测量反应前后温度的变化,测得的部分数据如下表:

编号
盐酸
氢氧化钠
t/℃
1
0.1 mol·L1
0.05 mol·L1
3.5
2
0.1 mol·L1
0.1 mol·L1
x
3
0.2 mol·L1
0.2 mol·L1
14
x=____________。
(3)方案三:该小组还设计了如图2示装置来证明氢氧化钠溶液确实与稀硫酸发生了反应。他们认为若洗气瓶中导管口有气泡冒出,则说明该反应放出热量,从而证明发生了反应。
①实验时,打开分液漏斗活塞,发现导管流出液体不畅,原因可能是______________
②从原理上讲,该实验设计的不合理之处为__________________________________。
请你在此实验装置的基础上提出修改方案__________________________________。

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科目:高中化学 来源:2014届河南安阳一中高二月考(奥数班)化学试卷(解析版) 题型:实验题

盐酸或硫酸和氢氧化钠溶液的中和反应没有明显的现象。某学习兴趣小组的同学为了证明氢氧化钠溶液与盐酸或硫酸发生了反应,从中和反应的热效应出发,设计了下面几种实验方案。请回答有关问题。

(1)方案一:如图1装好实验装置,图中小试管用细线吊着,细线的上端拴在细铁丝上。开始时使右端U形管两端红墨水相平。实验开始,向下插细铁丝,使小试管内盐酸和广口瓶内氢氧化钠溶液混合,此时观察到的现象是_________  ,原因是___________。

(2)方案二:该小组借助反应溶液温度的变化来判断反应的发生。如果氢氧化钠溶液与盐酸混合前后有温度的变化,则证明发生了化学反应。该小组同学将不同浓度的氢氧化钠溶液和盐酸各10 mL混合,用温度计测量反应前后温度的变化,测得的部分数据如下表:

编号

盐酸

氢氧化钠

t/℃

1

0.1 mol·L1

0.05 mol·L1

3.5

2

0.1 mol·L1

0.1 mol·L1

x

3

0.2 mol·L1

0.2 mol·L1

14

x=____________。

 (3)方案三:该小组还设计了如图2示装置来证明氢氧化钠溶液确实与稀硫酸发生了反应。他们认为若洗气瓶中导管口有气泡冒出,则说明该反应放出热量,从而证明发生了反应。

①实验时,打开分液漏斗活塞,发现导管流出液体不畅,原因可能是______________

②从原理上讲,该实验设计的不合理之处为__________________________________。

请你在此实验装置的基础上提出修改方案__________________________________。

 

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