Question

实验室有甲、乙两瓶丢失标签的无色溶液，其中一瓶是盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液。为确定两瓶溶液的成分及其物质的量浓度，现操作如下：
①量取25.00mL甲溶液，向其中缓缓滴加乙溶液15.00mL，共收集到CO₂气体224mL（标准状况，下同）。
②另取15.00mL乙溶液，向其中缓缓滴加甲溶液25.00mL，共收集到CO₂气体112mL。
（1）甲是______，甲溶液的物质的量浓度为_______，乙溶液的物质的量浓度为_______（二氧化碳的溶解忽略不计）。
（2）将amL甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合，产生的气体的体积为V（标准状况），则V的取值范围为________。

Answer 1

（1）盐酸；0.8mol?L^-1；1mol?L^-1。

（2）0mL≤V≤8.96amL。

【试题分析】
解析：由操作步骤①②可知：不论如何操作，Na₂CO₃不会完全转化为CO₂，即盐酸不足量。由于①产生的CO₂的体积比②产生的CO₂的体积大，因此可以判断甲为盐酸，乙为Na₂CO₃溶液。
根据①发生的反应：2H⁺+=CO₂↑+H₂O，由CO₂的体积求出盐酸的物质的量浓度为：c（HCl）==0.8mol?L^-1。
根据②发生的反应：+H⁺=，+H⁺=CO₂↑+H₂O，可利用CO₂的体积求出生成CO₂时消耗盐酸的量，
再利用剩余盐酸的量求出Na₂CO₃的浓度为：c（Na₂CO₃）==1mol?L^-1。
由上述分析和计算可知：若将等体积的上述盐酸滴加到上述Na₂CO₃溶液中，只发生+H⁺＝反应，而且只能将部分Na₂CO₃转化为NaHCO₃，因此产生的CO₂的体积最小为0；若将等体积（amL）的上述Na₂CO₃溶液滴加到上述盐酸中，此时发生2H⁺+=CO₂↑+H₂O反应，产生的CO₂的体积最大，其体积V=×22.4L?mol^-1=8.96a×10^-3L，即8.96amL。则V的取值范围为
0mL≤V≤8.96amL。