Question

取50.00g某质量分数浓度的NaOH溶液，向其中通入二氧化碳气体后，再向溶液中逐滴滴入18.25%的盐酸，产生CO₂气体的质量（假设反应后CO₂完全逸出）与所加的盐酸体积之间的关系如右图所示．（保留两位小数）
（相对原子质量：H：1  C：12  O：16  Na：23  Cl：35.5 ）
（1）计算原NaOH溶液的质量分数．
（2）求NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶质及其质量．（保留两位小数）

Answer 1

分析：（1）根据图象可知，加入50.0g盐酸时气体完全逸出，即反应结束，此时溶液中的溶质只有氯化钠，利用原子守恒可计算氢氧化钠的质量；
（2）由图象可知，盐酸先和过量的氢氧化钠溶液反应，再和碳酸钠反应，并利用图象能看出和这两种物质反应的盐酸的质量，然后利用化学反应方程式计算氢氧化钠和碳酸钠的质量；或溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，则先是碳酸钠与盐酸反应，再碳酸氢钠与盐酸反应，利用方程式来计算它们的质量．

解答：解：（1）由图象可知，反应结束时消耗的盐酸为50.0g，此时溶液中的溶质为氯化钠，
设原NaOH溶液的溶质的质量为x，
则由原子守恒可得  NaCl～HCl～NaOH，
                       36.5    40
                50.0g×18.25%  x

36.5

40

=

50.0g×18.25%

x

，解得x=10g，
则原NaOH溶液的质量分数为

10g

50.00g

×100%=20.00%，
答：原NaOH溶液的质量分数为20.00%；
（2）①由图象可知，NaOH溶液中通入CO₂后，溶质为NaOH和Na₂CO₃，
设质量分别为m、n，则
  NaOH+HCl═NaCl+H₂O
   40   36.5
   m    12.5g×18.25%
 

40

36.5

=

m

12.5g×18.25%

，
解得m=2.50g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
 106   73
 n     （50-12.5）g×18.25%

106

73

=

n

(50-12.5)g×18.25%

，
解得n=9.94g，
②溶质为碳酸钠和碳酸氢钠．设它们的质量分别为x、y，生成的碳酸氢钠为z，则
   Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃，
   106   36.5         84
   x    12.5g×18.25%   z
 

106

36.5

=

x

12.5g×18.25%

，

36.5

84

=

12.5g×18.25%

z

，解得x=6.63g，z=5.25g
          NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O
           84     36.5
    （y+5.25g）  （50-12.5）g×18.25%
 

84

36.5

=

(y+5.25g)

(50-12.5)g×18.25%

，解得y=10.50g，
答：NaOH溶液中通入CO₂后，所得溶液中的溶质若为NaOH和Na₂CO₃，质量分别为2.50g、9.94g；若为碳酸钠和碳酸氢钠，质量分别为6.63g、10.50g．

点评：本题难度不是很大，主要考查了图象和数据的分析及根据化学方程式进行计算，注意守恒法在解答中的应用，需明确反应后溶质的可能成分来计算．