Question

【题目】氢氧化钠固体在实验室保存中容易变质。现取一定量的久存氢氧化钠固体样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成的CO2（标准状况）与加入的盐酸体积有如图关系

（不考虑CO2在水中的溶解）。试计算：

（1）盐酸的物质的量浓度为________mol/L。

（2）该样品中NaOH与Na2CO3物质的量之比为________。

（3）若该氢氧化钠固体样品溶于水后用于吸收CO2，最多能吸收CO2的体积（标况下）是________

Answer 1

【答案】0.4 2:1 1.344L

【解析】

（1）产生CO2反应的化学方程式为：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑， 根据产生CO2的体积计算其物质的量，再由反应的化学方程式计算消耗HCl的物质的量，从而计算所用稀盐酸的物质的量浓度；

（2）根据消耗盐酸的量，确定溶液中NaCl的量，进而根据钠守恒，确定原固体中所含NaOH的量；

（3）吸收CO2的过程中，NaOH和Na2CO3都转化为NaHCO3 ， 根据反应的化学方程式计算吸收CO2的量。

（1）产生CO2的物质的量；

由反应的化学方程式：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可得，反应消耗的HCl的物质的量为0.02mol，且参与反应的稀盐酸的体积为50mL，故所用稀盐酸的物质的量浓度；

（2）当加入200mL稀盐酸时，溶液中所含溶质为NaCl，其物质的量n(NaCl)=n(HCl)=0.4mol/L×0.2L=0.08mol；

由碳守恒，可得原固体中n(Na2CO3)=n(CO2)=0.02mol；

由钠守恒，可得原固体中n(NaOH)=n(NaCl)-2n(Na2CO3)=0.08mol-2×0.02mol=0.04mol；

故该样品中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为：0.04mol:0.02mol=2:1；

（3）NaOH吸收足量的CO2后最终转化为NaHCO3 ，该反应的化学方程式为：CO2+NaOH=NaHCO3 ，故可吸收CO2的物质的量n(CO2)=n(NaOH)=0.04mol；

Na2CO3吸收CO2 后转化为NaHCO3 ，该反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 ，故可吸收CO2的物质的量n(CO2)=n(Na2CO3)=0.02mol；

故可吸收CO2的体积（标况下）V=n×Vm=(0.04mol+0.02mol)×22.4L/mol=1.344L。