Question

10．将一定量的CO₂气体通入2L未知浓度的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示（忽略气体的溶解和HCl的挥发）
下列说法不正确是（　　）

• A． O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na₂CO₃
• B． 标准状况下，通入CO₂的体积为4.48L
• C． ab段反应的离子方程式为：HCO${\;}_{3}^{-}$+H⁺=CO₂↑+H₂O
• D． 原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5mol•L^-1

Answer 1

分析 A．Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由图象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗的HCl，故溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃；
B．由图可知，a点时开始生成气体，故发生反应为：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，至生成二氧化碳体积最大时，该阶段消耗的HCl的物质的量为2mol，据此根据方程式计算生成的二氧化碳的物质的量，生成的二氧化碳的物质的量等于开始通入的二氧化碳的物质的量，根据V=nVm计算二氧化碳的体积；
C．ab段开始生成二氧化碳气体，说明发生反应为碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳气体和水；
D．生成二氧化碳体积最大时，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n（NaCl）=n（HCl），再根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaCl），根据c=$\frac{n}{V}$计算NaOH溶液的物质的量浓度．

解答 解：A．Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，HCl与Na₂CO₃、NaHCO₃都按1：1反应，由图象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗的HCl，故溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃，故A正确；
B．由图可知，a点时开始生成气体，故发生反应为：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，至生成二氧化碳体积最大时，该阶段消耗的HCl的物质的量为2mol，由方程式可知产生二氧化碳的物质的量为2mol，生成的二氧化碳的物质的量等于开始通入的二氧化碳的物质的量，故开始通入的二氧化碳的体积为2mol×22.4L/mol=44.8L，故B错误；
C．ab段开始生成二氧化碳气体，之至二氧化碳的物质的量达到最大，说明反应的离子方程式为：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，故C正确；
D．加入5molHCl生成二氧化碳体积最大，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n（NaCl）=n（HCl），根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaCl），故n（NaOH）=n（HCl）=5mL，所以c（NaOH）=$\frac{5mol}{2L}$=2.5mol/L，故D正确；
故选B．

点评 本题考查混合物的计算、离子反应的计算，题目难度中等，注意从图象分析反应发生的情况，关键是根据图象判断溶液溶质的成分，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．