Question

【题目】向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入2.0mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。

回答下列问题：

（1）题中通入CO2后所得溶液的溶质成分为______________，若将所得溶质在低温低压条件下蒸干，所得固体物质（不带结晶水）的质量为_____。

（2）原NaOH溶液的物质的量浓度为 _____。

Answer 1

【答案】Na2CO3和NaHCO3 13.7g 2mol/L

【解析】

NaOH溶液吸收CO2气体后，溶液中溶质有多种可能。向所得溶液中滴加盐酸，根据产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系判断溶质成分，进而进行有关计算。

(1)按照CO2由少到多的顺序，NaOH溶液吸收CO2气体后溶质有4种可能：NaOH和Na2CO3、只有Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、只有NaHCO3。逐一分析加入盐酸时产生CO2的体积与盐酸体积的关系，可判断溶质成分。题图前25mL盐酸无气体生成、后75mL盐酸生成CO2气体，则溶质为Na2CO3和NaHCO3。

设溶质Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别是x、y，据第一阶段反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，x=0.025L×2.0mol/L=0.05mol，此时溶液中NaHCO3的物质的量为(x+y)。又据第二阶段反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，x+y=0.075L×2.0mol/L=0.15mol，则y=0.1mol。低温低压下蒸干所得固体物质为Na2CO3和NaHCO3，其总质量为0.05mol×106g/mol+0.1mol×84g/mol=13.7g。

(2)溶质为Na2CO3和NaHCO3时，NaOH已经完全反应，据Na+数目守恒，n(NaOH)=2x+y=0.2mol，c(NaOH)=0.2mol÷0.1L=2mol/L。