Question

【题目】将5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入2mol·L－1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积（标准状况）关系如图所示：

（1）写出OA段所发生反应的离子方程式____、____。

（2）当加入45mL盐酸时，产生CO2的体积为___mL（标准状况）。

（3）混合物中氢氧化钠质量分数是___。

Answer 1

【答案】H＋＋OH－=H2O CO32－＋H＋=HCO3－ 896 24%

【解析】

(1)在溶液中碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠，结合图象可知，开始没有二氧化碳气体生成，则OA段先发生酸碱中和，再发生碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠与氯化钠。结合图象可知，当加入25mL盐酸时，发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体，此阶段消耗盐酸20mL，因此制成的稀溶液中的溶质为碳酸钠和氢氧化钠，其中OA段05mL先发生酸碱中和，其离子反应方程式为H++OH＝H2O，再发生碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠与氯化钠，其离子反应方程式为CO32+H+＝HCO3；

（2）结合图象可知，2545mL发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体，设生成二氧化碳的物质的量为n，生成气体时消耗的酸的物质的量为(45－25)×103L×2molL1=0.04mol，则根据HCO3+H+＝CO2↑+H2O可知n=0.04mol，标准状况下其体积为：0.04mol×22.4L/mol=0.896L=896m；

（3）设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z，则溶液中碳酸钠物质的量为(x+y)，由AB段消耗HCl，可知：x+y=0.04mol，加入45mL盐酸时，碳酸氢钠恰好完全反应转化为二氧化碳，此时溶液中溶质为NaCl，根据消耗总的HCl可知n(NaCl)=n(HCl)=2mol/L×0.045L=0.09moL，由钠离子守恒可得：2x+y+z=0.09mol，结合总质量可得：84g/molx+106g/moly+40g/molz=5.0g，联立方程，解得x=0.02mol，y=0.02mol，z=0.03mol，原混合物中NaOH的质量为：0.03mol×40g/mol=1.2g；氢氧化钠的质量分数为：=24%。