Question

向某NaOH溶液中通入CO₂气体后得溶液M，因CO₂通入量的不同，溶液M的组成也不同．若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V（CO₂）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系有下列图示四种情况，且（2）中有OA＜AB，（3）中有OA=AB，（4）中有OA＞AB，则下列分析与判断不正确的是（不计CO₂的溶解）（　　）

A．图（1）显示M中一定有：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-）

B．图（2）显示M中一定有：c（NaHCO₃）＞c（Na₂CO₃）

C．图（3）显示M中一定有：c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）-c（H⁺）

D．图（4）显示M中的溶质是：NaOH和Na₂CO₃

Answer 1

分析：CO₂与NaOH反应为①CO₂+NaOH=NaHCO₃，②CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂0，
当

n(CO2)

n(NaOH)

≥1，反应按①进行，等于1时，CO₂、NaOH恰好反应生成NaHCO₃；大于1时，生成生成NaHCO₃，CO₂有剩余；
当

1

2

＜

n(CO2)

n(NaOH)

＜1，反应按①②进行，CO₂、NaOH反应，无剩余，生成物为NaHCO₃、Na₂CO₃；
当

n(CO2)

n(NaOH)

≤

1

2

，反应按②进行，等于

1

2

时，CO₂、NaOH恰好反应生成Na₂CO₃；小于

1

2

时，生成Na₂CO₃，NaOH有剩余；
向M中逐滴加入盐酸，根据溶液M中溶质不同，通过反应过程判断；

解答：解：由分析可知向NaOH溶液中通入CO₂气体后得溶液M中溶质情况有：
（1）当含有两种溶质时，
①若溶质为Na₂CO₃、NaOH时，不能立即产生气体，滴加盐酸先中和氢氧化钠，然后与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸发生反应生成二氧化碳，且与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗盐酸体积同碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳所消耗的盐酸体积相等，产生的气体体积V（CO₂）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系为；
②若为NaHCO₃、Na₂CO₃，不能立即产生气体，滴加盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸发生反应生成二氧化碳，且与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗盐酸体积小于与碳酸氢钠反应生成二氧化碳所消耗的盐酸体积，产生的气体体积V（CO₂）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系为；
（2）若只有一种溶质时，
①当溶质为Na₂CO₃时，不能立即产生气体，滴加盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸发生反应生成二氧化碳，且与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗盐酸体积等于与碳酸氢钠反应生成二氧化碳所消耗的盐酸体积，产生的气体体积V（CO₂）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系为；
②当溶质为NaHCO₃时，滴加盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，立即产生气体，产生的气体体积V（CO₂）与加入盐酸的体积V（HCl）的关系为．
A、由上述分析可知，图（1）显示M中只有NaHCO₃，碳酸氢根离子的水解大于电离，故c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（CO₃^2-），故A正确；
B、由上述分析可知，图（1）显示M中NaHCO₃、Na₂CO₃，且NaHCO₃的物质的量大于Na₂CO₃，则c（NaHCO₃）＜c（Na₂CO₃），故B错误；
C、由上述分析可知，图（1）显示M中只有Na₂CO₃，根据质子守恒可知：c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）-c（H⁺），故C正确；
D、由上述分析可知，图（1）显示M中有Na₂CO₃、NaOH，故D正确．
故选：B；

点评：本题考查学生金属钠的化合物的性质，可根据碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠分别与盐酸反应的化学方程式来计算，注意量的关系．