Question

向100mL NaOH溶液中通入CO₂充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M．通入二氧化碳的体积V（标准状况下）与M的质量W的关系如图所示．请回答下列问题：
（1）b点时M的组成成分为

 

．
（2）若要使b点生成的盐的质量变为8.4g，则应继续向溶液中通入二氧化碳

 

L（标准状况下）．
（3）若向生成的7.16g盐的溶液中加入一定量的某物质，充分反应后，减压低温蒸发得到纯净的碳酸钠固体（无结晶水）8.4g．
①若只加入0.03mol某物质，则加入的物质可以是

 

或

 

．
②若只加入0.06mol某物质，则加入的物质可以是

 

、

 

或

 

．
（4）常温下，同浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH都大于7，二者中

 

的pH更大，理由是

 

；0.1mol?L^-1碳酸钠溶液中离子浓度的大小关系是

 

；向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液，发生反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）图B点时M的质量为7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na₂CO₃和NaHCO₃组成；
（2）设在B点时Na₂CO₃物质的量为x，NaHCO₃物质的量为y，根据钠离子守恒、二者质量之和列方程计算x、y的值，并计算将碳酸钠转化为碳酸氢钠需要的二氧化碳体积；
（3）结合C原子、Na原子守恒进行判断．
（4）碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子，碳酸氢钠可以和强碱之间发生反应，据此回答．

解答： 解：由图知NaOH质量为4 g，物质的量为0.1 mol，完全转化为Na₂CO₃时，Na₂CO₃质量为0.1mol×

1

2

×106g/mol=5.3 g，完全转化为NaHCO₃时，NaHCO₃质量为0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A点白色固体M为Na₂CO₃，C点白色固体M为NaHCO₃．
（1）图B点时M的质量为7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na₂CO₃和NaHCO₃组成，故答案为：Na₂CO₃、NaHCO₃；
（2）设在B点时Na₂CO₃物质的量为x，NaHCO₃物质的量为y，则：
2x+y=0.1，106x+84y=7.16
解得x=0.02，y=0.06，若要使b点生成的盐的质量变为8.4g，则应继续向溶液中通入二氧化碳，将碳酸钠转化为碳酸氢钠，
故V（CO₂）=0.02 mol×22.4L?mol^-1=1.792L=0.448L，
故答案为：0.448；
（3）7.16 g盐为Na₂CO₃为0.02 mol，NaHCO₃为0.06 mol．要得到纯净的8.4g Na₂CO₃固体，即要将0.06mol NaHCO₃变为0.03 mol Na₂CO₃，
“某种物质”需满足3个条件：a．显碱性或能生成碱，b．需加入Na元素，c．不能带来其它杂质．
①中根据Na原子守恒，0.03 mol物质中需有0.06mol Na原子，故符合条件的只有Na₂O或Na₂O₂，
故答案为：Na₂O；Na₂O₂；
②中根据Na原子守恒0.06mol物质中需有0.06mol Na，故符合条件的可有Na、NaOH、NaH等，故答案为：Na；NaOH；NaH；
（4）在相同条件下，CO₃^2-的水解能力比HCO₃^-的水解能力强，所以等浓度的两溶液，碳酸钠的碱性强，0.1mol?L^-1碳酸钠溶液中碳酸根离子水解导致溶液显示碱性，离子浓度大小关系是：c（Na⁺）＞c（CO₃²）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液，碳酸氢根离子和氢氧根离子之间反应得到碳酸根离子，碳酸根离子和钡离子反应得到碳酸钡沉淀，反应的离子方程式为；Ba²⁺+2OH^-+2HCO₃^-═BaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O．
故答案为：Na₂CO₃；在相同条件下，CO₃^2-的水解能力比HCO₃^-的水解能力强；c（Na⁺）＞c（CO₃²）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）；Ba²⁺+2OH^-+2HCO₃^-═BaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O．

点评：本题以图象形式考查化学计算，难度知道，其中（1）（2）中利用假设法判断A、C两点白色固体的成分是解题关键．