Question

12．向100mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO₂，充分反应后，向所得溶液中逐滴滴入1mol/L的盐酸溶液，所得气体的体积（标准状态）与所加盐酸的体积关系如图所示
（1）写出OA段发生反应的离子方程式：H⁺+OH^-=H₂O、CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-．
（2）反应到B点时所得溶液中的溶质是NaCl．
（3）原NaOH溶液的物质的量浓度是2.5mol/L．

Answer 1

分析 当生成CO₂气体时，发生反应NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由图可知，生成CO₂气体至最大，消耗盐酸250mL，若二氧化碳与NaOH反应后溶液中只有Na₂CO₃，由Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，将Na₂CO₃转化为NaHCO₃应消耗盐酸125mL，而图象中开始生成CO₂气体时消耗盐酸150mL，说明该阶段还发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃，据此进行解答．
（1）根据分析书写发生反应的离子方程式；
（2）生成气体达到最大时，反应后溶质为氯化钠；
（3）生成CO₂气体最大时，此时溶液中溶质为NaCl，根据钠离子、氯离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl），进而计算氢氧化钠的浓度．

解答 解：当生成CO₂气体时，发生反应NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由图可知，生成CO₂气体至最大，消耗盐酸250mL，若二氧化碳与NaOH反应后溶液中只有Na₂CO₃，由Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，将Na₂CO₃转化为NaHCO₃应消耗盐酸125mL，而图象中开始生成CO₂气体时消耗盐酸150mL，说明该阶段还发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃，
（1）由上述分析可知OA段所发生反应的离子方程式：H⁺+OH^-═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，
故答案为：H⁺+OH^-═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；
（2）生成CO₂气体最大时，此时溶液中溶质为NaCl，
故答案为：NaCl；
（4）生成CO₂气体最大时，溶液中溶质为NaCl，根据钠离子、氯离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=0.25L×1mol/L=0.25mol，则原氢氧化钠溶液的浓度为：c（NaOH）=$\frac{0.25mol}{0.1L}$=2.5mol/L，
故答案为：2.5mol/L．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，题目难度中等，注意图象与反应的对应关系，侧重学生分析判断和计算能力的考查，注意图象中B点溶液溶质的判断．