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    2．某化学兴趣小组用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO2后得到溶液A（液体体积无变化）．为了确定溶液A的溶质成分及a值，该兴趣小组的同学进行了如下实验．请帮助他们完成下列相应实验内容．
    [提出假设]
    假设Ⅰ：溶液A的溶质为NaOH、Na2CO3；
    假设Ⅱ：溶液A的溶质为Na2CO3；
    假设Ⅲ：溶液A的溶质为Na2CO3、NaHCO3；
    假设Ⅳ：溶液A的溶质为NaHCO3．
    [实验过程]
    （1）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，由此得出假设I成立．
    （2）乙同学分析后认为甲同学的实验结论有误．请用离子方程式说明乙同学的判断依据CO32-+H2O?HCO3-+OH- 或HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的BaCl2溶液，来检验溶液A是否含Na2CO3，结果加入检验溶液后观察到溶液A变浑浊．
    （3）丙同学为了检验溶液A是否还含其它溶质，他将乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，则假设Ⅲ正确．
    （4）为准确测定a值，丁同学取了10mL 溶液A在锥形瓶中，用滴定管向其中加入某浓度的稀硫酸，记录加入硫酸的体积与生成气体的情况，并绘制成如图：则a=$\frac{1}{15}$mol，所加硫酸的物质的量浓度为$\frac{1}{3}$．

    分析 用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO2后得到溶液A（液体体积无变化），二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，溶液中为氢氧化钠和碳酸钠，二氧化碳恰好和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，二氧化碳过滤得到溶液中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，二氧化碳足量反应生成碳酸氢钠；
    （2）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，溶液呈碱性，可能的原因是假设Ⅰ，假设Ⅱ，假设Ⅲ，假设Ⅳ．碳酸钠溶液中碳酸根离子、碳酸氢根离子水解溶液显碱性，他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的氯化钡溶液，观察到溶液A变浑浊是为了检验溶液A中含有碳酸钠；
    （3）乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，是碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成二氧化碳气体，则含有碳酸钠和碳酸氢钠；
    （4）图象分析可知开始无其消耗硫酸5ml，生成二氧化碳气体消耗硫酸为10ml，发生反应为：2Na2CO3+H2SO4=2NaHCO3+Na2SO4，2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O证明含有溶质为等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠，依据化学方程式定量关系计算得到．

    解答 解：用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO2后得到溶液A（液体体积无变化），二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，溶液中为氢氧化钠和碳酸钠，二氧化碳恰好和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，二氧化碳过滤得到溶液中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，二氧化碳足量反应生成碳酸氢钠；假设Ⅰ：溶液A的溶质为NaOH、Na2CO3；假设Ⅱ：溶液A的溶质为Na2CO3；假设Ⅲ：溶液A的溶质为Na2CO3、NaHCO3；假设Ⅳ：溶液A的溶质为NaHCO3；
    故答案为：NaHCO3；
    （2）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，溶液呈碱性，可能的原因是假设Ⅰ，假设Ⅱ，假设Ⅲ，假设Ⅳ，碳酸钠溶液中碳酸根离子、碳酸氢根离子水解溶液显碱性，用离子方程式说明乙同学的判断依据为：CO32-+H2O?HCO3-+OH- 或HCO3-+H2O?H2CO3+OH-：他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的氯化钡溶液，观察到溶液A变浑浊是为了检验溶液A中含有碳酸钠，
    故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH- 或HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；BaCl2；Na2CO3；
    （3）乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，是碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成二氧化碳气体，则含有碳酸钠和碳酸氢钠，假设Ⅲ正确；
    故答案为：Ⅲ；
    （4）图象分析可知开始无其消耗硫酸5ml，生成二氧化碳气体消耗硫酸为10ml，证明含有溶质为等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠，依据化学方程式定量关系计算得到，设硫酸浓度为：cmol/L，发生反应为：2Na2CO3+H2SO4=2NaHCO3+Na2SO4，2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O；
    依据元素守恒列式计算：100mL 1mol/L NaOH溶液n（NaOH）=0.1mol，取10ml溶液中含有氢氧化钠物质的量为0.01mol，硫酸浓度为c，
    得到0.015L×c×2=0.01mol
    c=$\frac{1}{3}$mol/L，分析图象可知NaHCO3消耗硫酸10ml，
    2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O
    2                 1
    n （ 0.015L-0.005L）×$\frac{1}{3}$
    n=$\frac{0.02}{3}$mol
    100ml溶液中依据碳守恒得到二氧化碳物质的量a=$\frac{0.02}{3}$mol×10=$\frac{1}{15}$mol；
    故答案为：$\frac{1}{15}$mol；$\frac{1}{3}$mol/L．

    点评 本题考查了物质组成的实验探究方法和物质性质的理解应用，掌握基础是关键，主要是碳酸钠滴入氯水的反应过程分析判断，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    3．欲配制450mL 0.5mol/LKOH溶液，试回答下列问题：
    （1）选择仪器．完成本实验所必需的仪器有托盘天平（最小的砝码为1g）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶等．
    （3）称量．用托盘天平称量所需的KOH固体于烧杯中，若药品与砝码放反，则所称最KOH固体的质量不变（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
    （4）溶解、冷却．该步实验中需要使用玻璃棒，其作用是搅拌，加速溶解．
    （5）转移、洗涤．溶液转移后要洗涤烧杯2～3 次，其目的是保证溶质全部转移至容量瓶中．
    （6）定容、摇匀．定容的操作是向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸溜水至液体的凹液面和刻度线相切．
    （7）某同学实际配制KOH溶液的浓度为0.48mol/L，原因可能是CD（填字母）．
    A．砝码已锈蚀，且铁锈不掉落
    B．容最瓶中原来存有少量蒸馏水
    C．转移时有溶液溅出
    D．定容时仰视刻度线．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH4+、K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2-．取该溶液进行以下实验：
    ①用pH试纸检验，溶液呈强酸性；
    ②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色；
    ③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液；
    a．溶液从酸性变为中性；b．溶液逐渐产生沉淀；c．沉淀完全溶解；d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
    ④取适量③得到的碱性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成．
    根据上述实验现象，回答下列问题．
    （1）由①可以排除CO32-、AlO2-的存在．
    （2）由②可以证明I-的存在；同时排除Fe3+、NO3-的存在．
    （3）由③可以证明Al3+、NH4+的存在；写出c、d所涉及的化学方程式，是离子反应的用离子方程式表示：
    cAl（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O；dNH3•H2O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$NH3↑+H2O．
    （4）由④可以排除SO42-的存在．

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    10．下列溶液中离子一定能够大量共存的是（　　）
    A．使酚酞试液变红的溶液：Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
    B．由水电离的c（H+）=10-12 mol•L-1的溶液：K+、Ba2+、Cl-、Br-
    C．在pH=1的溶液中：NH4+、K+、NO3-、Cl-
    D．有NO3-存在的强酸性溶液中：NH4+、Ba2+、Fe2+、Br-

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．化学反应C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$H2+CO中的还原剂是（　　）
    A．CB．H2OC．H2D．CO

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    7．只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是①③⑤（填序号）
    ①AlCl3溶液和NaOH溶液    
    ②Ca（HCO3）2溶液和NaOH溶液  
    ③NaAlO2溶液和盐酸   
    ④Al2（SO4）3溶液和氨水  
    ⑤AgNO3溶液和氨水．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列关于有机物的叙述正确的是（　　）
    A．乙醇．甲苯均能与钠反应生成氢气
    B．异丁烷与戊烷互为同分异构体
    C．油脂、蛋白质均属于高分子化合物
    D．乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    A．4XB．3XC．XD．0.5X

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．完成下列各题
    （1）物质的量各为0.1mol钠、镁、铝单质，分别投入足量盐酸溶液中，生成相同条件下氢气的体积比为1：2：3．
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    （3）等质量的两份铝分别与足量的盐酸溶液和氢氧化钠溶液反应，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量比为3：1．

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