Question

向某碳酸钠溶液中逐滴加1mol?L^─1的盐酸，测得溶液中Cl^-、HCO₃^-的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示，其中n₂：n₁=3：2
（1）Oa段反应的离子方程式为：

 

ab段反应的离子方程式为：

 

（2）该碳酸钠溶液中含Na₂CO₃的物质的量为：

 

（3）b点的数值为：

 

（4）b点时生成CO₂的物质的量为：

 

（5）b点时溶液中大量存在的离子为：

 

．

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：将盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中，碳酸钠过量，首先发生的反应是Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸钠反应完后，再发生反应是NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O．根据反应原理结合n₂：n₁=3：2及图象数据解题．
（1）根据反应原理写离子方程式；
（2）根据反应方程式：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，碳酸钠的物质的量和碳酸氢钠的最大量相等，结合图象判断；
（3）从图象可知，n₁为碳酸氢根离子的物质的量，n₂为氯离子的物质的量即所加盐酸的物质的量；从图象中找出与ab的关系列式求解；
（4）由（3）计算可知，b-a=0.6L-0.5L=0.1L，
可计算此体积盐酸含氢离子物质的量；
（5）从反应原理结合（4）考虑．

解答： 解：（1）由图象可知，当盐酸加到aL时，碳酸氢根离子浓度最大，说明碳酸钠刚好反应完，故0a段发生反应：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
从a点开始，随盐酸加入，碳酸氢根离子浓度降低，说明发生碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，故ab段反应方程式为：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
故答案为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）根据反应方程式：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，碳酸钠的物质的量和碳酸氢钠的最大量相等，从图象可知，碳酸氢根离子最大为0.5mol，故该碳酸钠溶液中含Na₂CO₃的物质的量为0.5mol；
故答案为：0.5mol；
（3）从图象可知，n₁为碳酸氢根离子的物质的量，n₂为氯离子的物质的量即所加盐酸的物质的量；
a点时，aL×1mol/L=0.5mol，故a=0.5；b点时，反应的碳酸氢根离子的物质的量为：（b-0.5）L×1mol/L=（b-0.5）mol，剩余碳酸氢根离子为：0.5mol-（b-0.5）mol=1mol-bmol=n₁，此时氯离子物质的量为：bL×1mol/L=bmol=n₂，因n₂：n₁=3：2
所以：bmol：（1mol-bmol）=3：2；
解得：b=0.6，故答案为：0.6；
（4）由（3）计算可知，b-a=0.6L-0.5L=0.1L，
此体积盐酸含氢离子物质的量为：0.1L×1mol/L=0.1mol
 HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O
      0.1mol   0.1mol
故生成二氧化碳0.1mol；
故答案为：0.1mol；
（5）从反应原理：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O看，钠离子、氯离子没参与反应，
b点时碳酸氢根离子剩余：0.5mol-0.1mol=0.4mol，故此时溶液中大量存在：Na⁺、Cl^-、HCO₃^-；
故答案为：Na⁺、Cl^-、HCO₃^-．

点评：本题考察了碳酸钠与盐酸反应的计算，搞清反应原理是关键，注意图象所提供信息，充分利用图象提供数据．