Question

【题目】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．
（1）[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 ．
（2）[实验过程] （i）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．
（ii）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；他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的溶液，来检验溶液A是否含 ， 结果加入检验溶液后观察到溶液A变浑浊．
（iii）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，则假设正确．
（iv）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= ， 所加硫酸的物质的量浓度为 ．

Answer 1

【答案】
（1）Na2CO3
（2）CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣ 或HCO3﹣+H2O?H2CO3+OH﹣；BaCl2；Na2CO3；Ⅲ； mol；
【解析】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；（1）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；所以答案是：NaHCO3；（2）（ii）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﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣ 或HCO3﹣+H2OH2CO3+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，所以答案是：CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣ 或HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣；BaCl2；Na2CO3；（iii）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；所以答案是：Ⅲ；（iv）图像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= mol/L，分析图像可知NaHCO3消耗硫酸10mL，

2NaHCO3+	H2SO4	=	Na2SO4+	2CO2↑+	2H2O
2			1
n			（0.015L﹣0.005L）×

n= mol
100mL溶液中依据碳守恒得到二氧化碳物质的量a= mol×10= mol；
所以答案是： mol； mol/L．