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将60g溶质质量分数为10%的NaOH溶液分为两等份,向其中通入质量不等的CO2,得到溶液A和B,然后向A.B溶液中分别逐滴加入等质量等浓度的稀盐酸,放出CO2的情况如下图所示.通过计算判断B溶液中含有什么溶质,其质量分别是多少?
考点:根据化学反应方程式的计算
专题:有关化学方程式的计算
分析:CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O…①
CO2+NaOH=NaHCO3…②
故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能:Na2CO3和NaOH、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3
当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时,Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…③
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑…④
并且可以看出,当反应完全进行时,两个过程消耗HCl的量相等.
若溶液中还有氢氧化钠,则首先发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O…⑤
根据反应的化学方程式结合消耗盐酸的体积进行计算.
解答:解:(1)CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O…①
CO2+NaOH=NaHCO3…②
故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能:Na2CO3和NaOH、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3
故答案为:Na2CO3和NaOH;Na2CO3;Na2CO3和NaHCO3;NaHCO3
(2)当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时,Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…③
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑…④
并且可以看出,当反应完全进行时,两个过程消耗HCl的量相等.
若溶液中还有氢氧化钠,则首先发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O…⑤
设反应产生CO2 之前消耗盐酸的体积为V1,从开始产生CO2 至反应结束消耗盐酸的体积为V2
将各种反应的情况总结如下表:
溶液中溶质的成分 Na2CO3和NaOH Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3
向溶液中逐滴加入稀盐酸发生的反应 依次是⑤③④ 依次是③④ 依次是③④
V1与V2的关系 V1>V2 V1=V2 V1<V2 V1=0,V2>0 V1=0,V2>0
分析题中的图象:对于甲图,V1=50mL,V2=75mL-50mL=25mL<V1,据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaOH.
根据上面⑤③④三个化学方程式可知,NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比,则
n(NaOH):n(Na2CO3)=(50mL-25mL):25mL=1:1.
对于乙图,V1=25mL,V2=50mL.V1<V2.溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaHCO3
根据上面③④两个反应的化学方程式可知:NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比:
n(NaHCO3):n(Na2CO3)=(75mL-25mL-25mL):25mL=1:1.
故答案为:Na2CO3和NaOH;1:1;Na2CO3和NaHCO3;1:1.
点评:本题考查混合物的计算,题目难度较大,注意从图象分析反应可能的情况进行判断和计算.
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.
 
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