Question

往100 mL的NaOH溶液中通入CO₂充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。通入的CO₂的体积V(标准状况)与M的质量(W)的关系如图所示。

试解答下列问题：

(1)A点时，白色固体M的化学式为________，通入标准状况下的CO₂的体积为________ mL。

(2)C点时，白色固体M的化学式为________，通入标准状况下的CO₂的体积为________ mL。

(3)B点时M的组成成分为________(用化学式表示)，通入的标准状况下的CO₂的体积为________ mL。

(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为________。

(5)如何检验B点溶液中的阴离子？

Answer 1

解析　本题考查了CO₂与NaOH反应时产物与通入CO₂量之间的关系，向NaOH溶液中逐渐通入CO₂至过量发生的反应为CO₂＋2NaOH===Na₂CO₃＋H₂O，CO₂＋H₂O＋Na₂CO₃===2NaHCO₃。由图可知NaOH的质量为4 g，n(NaOH)＝0.1 mol，c(NaOH)＝＝1 mol·L^－1。NaOH完全转化为Na₂CO₃时，m(Na₂CO₃)＝5.3 g，A点为Na₂CO₃，V(CO₂)＝×22.4 L·mol^－1＝

1.12 L＝1 120 mL。完全转化为NaHCO₃时，m(NaHCO₃)＝8.4 g，C点为NaHCO₃，V(CO₂)＝0.1 mol×22.4 L·mol^－1＝2.24 L＝2 240 mL，因B点时M质量为7.16 g,5.3<7.16<8.4，知M为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物。设B点时Na₂CO₃的物质的量为x，NaHCO₃的物质的量为y，则有：2x＋y＝0.1 mol，106 g·mol^－1×x＋84 g·mol^－1×y＝7.16 g，解得x＝0.02 mol，y＝0.06 mol，所以V(CO₂)＝(0.02＋0.06) mol×22.4 L·mol^－1×1 000 mL·L^－1＝1 792 mL。在B点时溶液中含有CO、HCO。

答案　(1)Na₂CO₃　1 120

(2)NaHCO₃　2 240

(3)Na₂CO₃、NaHCO₃　1 792

(4)1 mol·L^－1　(5)在B点时溶液中含有CO、HCO。

CO的检验：取样，加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀。过滤，向白色沉淀滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明含有CO；HCO的检验：取样，滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明含有HCO。