Question

在10mL 0.01mol?l^-1的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入2.4mL 0.05mol?l^-1的盐酸，完全反应后，在标准状况下生成CO₂的体积为（　　）

A．1.344 mL

B．2.240 mL

C．0.672 mL

D．0.448 mL

Answer 1

分析：当n（Na₂CO₃）：n（HCl）≥1：1时，碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠，溶液中的溶质是碳酸氢钠和碳酸钠，没有气体生成；当n（Na₂CO₃）：n（HCl）≤1：2时，碳酸钠完全反应生成氯化钠和二氧化碳、水，当1＞n（Na₂CO₃）：n（HCl）＞1：2时，碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠，剩余的盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠和二氧化碳、水．
然后根据纯碱和盐酸的物质的量之比确定发生的化学反应，先根据碳酸钠的物质的量计算使用的盐酸和生成的碳酸氢钠，再根据剩余盐酸的量计算生成的二氧化碳的量．

解答：解：当n（Na₂CO₃）：n（HCl）≥1：1时，碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠，溶液中的溶质是碳酸氢钠和碳酸钠，没有气体生成；当n（Na₂CO₃）：n（HCl）≤1：2时，碳酸钠完全反应生成氯化钠和二氧化碳、水，当1＞n（Na₂CO₃）：n（HCl）＞1：2时，碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠，剩余的盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠和二氧化碳、水；该题中n（Na₂CO₃）=0.01mol?l^-1×0.01L=1×10^-4 mol，n（HCl）=0.05mol?l^-1×0.0024L=1.2×10^-4mol，n（Na₂CO₃）：n（HCl）=1：1.2，所以发生的反应是第三种情况，
设碳酸钠完全转化为碳酸氢钠需要的盐酸的物质的量是xmol，生成碳酸氢钠的物质的量是ymol，剩余盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳的物质的量是zmol．
Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃
1mol  1mol         1mol
1×10^-4mol xmol     ymol
所以x=1×10^-4；y=1×10^-4；
盐酸剩余的物质的量是（1.2-1）×10^-4mol 
 NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂ ↑+H₂O
1mol  1mol      1mol
1×10^-4mol 0.2×10^-4mol  z
所以z=0.2×10^-4mol，标况下，V（CO₂）=0.2×10^-4mol×22.4L/mol=0.448mL．
故选D．

点评：本题考查了碳酸钠和盐酸的反应，明确“碳酸钠先和盐酸反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳”的过程是解本题的关键，难度不大．