某化学兴趣小组用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO2后得到溶液A．为了确定溶液A的溶质成分及a值.该兴趣小组的同学进行了如下实验．请帮助他们完成下列相应实验内容．[提出假设]假设Ⅰ:溶液A的溶质为NaOH.Na2CO3,假设Ⅱ:溶液A的溶质为Na2CO3,假设Ⅲ:溶液A的溶质为Na2CO3.NaHCO3,假设Ⅳ:溶液A的溶质为NaHCO3� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

2．

某化学兴趣小组用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO₂后得到溶液A（液体体积无变化）．为了确定溶液A的溶质成分及a值，该兴趣小组的同学进行了如下实验．请帮助他们完成下列相应实验内容．
[提出假设]
假设Ⅰ：溶液A的溶质为NaOH、Na₂CO₃；
假设Ⅱ：溶液A的溶质为Na₂CO₃；
假设Ⅲ：溶液A的溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃；
假设Ⅳ：溶液A的溶质为NaHCO₃．
[实验过程]
（1）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，由此得出假设I成立．
（2）乙同学分析后认为甲同学的实验结论有误．请用离子方程式说明乙同学的判断依据CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^- 或HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的BaCl₂溶液，来检验溶液A是否含Na₂CO₃，结果加入检验溶液后观察到溶液A变浑浊．
（3）丙同学为了检验溶液A是否还含其它溶质，他将乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，则假设Ⅲ正确．
（4）为准确测定a值，丁同学取了10mL 溶液A在锥形瓶中，用滴定管向其中加入某浓度的稀硫酸，记录加入硫酸的体积与生成气体的情况，并绘制成如图：则a=$\frac{1}{15}$mol，所加硫酸的物质的量浓度为$\frac{1}{3}$．

分析用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO₂后得到溶液A（液体体积无变化），二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，溶液中为氢氧化钠和碳酸钠，二氧化碳恰好和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，二氧化碳过滤得到溶液中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，二氧化碳足量反应生成碳酸氢钠；
（2）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，溶液呈碱性，可能的原因是假设Ⅰ，假设Ⅱ，假设Ⅲ，假设Ⅳ．碳酸钠溶液中碳酸根离子、碳酸氢根离子水解溶液显碱性，他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的氯化钡溶液，观察到溶液A变浑浊是为了检验溶液A中含有碳酸钠；
（3）乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，是碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成二氧化碳气体，则含有碳酸钠和碳酸氢钠；
（4）图象分析可知开始无其消耗硫酸5ml，生成二氧化碳气体消耗硫酸为10ml，发生反应为：2Na₂CO₃+H₂SO₄=2NaHCO₃+Na₂SO₄，2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O证明含有溶质为等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠，依据化学方程式定量关系计算得到．

解答解：用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO₂后得到溶液A（液体体积无变化），二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，溶液中为氢氧化钠和碳酸钠，二氧化碳恰好和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，二氧化碳过滤得到溶液中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，二氧化碳足量反应生成碳酸氢钠；假设Ⅰ：溶液A的溶质为NaOH、Na₂CO₃；假设Ⅱ：溶液A的溶质为Na₂CO₃；假设Ⅲ：溶液A的溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃；假设Ⅳ：溶液A的溶质为NaHCO₃；
故答案为：NaHCO₃；
（2）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，溶液呈碱性，可能的原因是假设Ⅰ，假设Ⅱ，假设Ⅲ，假设Ⅳ，碳酸钠溶液中碳酸根离子、碳酸氢根离子水解溶液显碱性，用离子方程式说明乙同学的判断依据为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^- 或HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-：他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的氯化钡溶液，观察到溶液A变浑浊是为了检验溶液A中含有碳酸钠，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^- 或HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；BaCl₂；Na₂CO₃；
（3）乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，是碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成二氧化碳气体，则含有碳酸钠和碳酸氢钠，假设Ⅲ正确；
故答案为：Ⅲ；
（4）图象分析可知开始无其消耗硫酸5ml，生成二氧化碳气体消耗硫酸为10ml，证明含有溶质为等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠，依据化学方程式定量关系计算得到，设硫酸浓度为：cmol/L，发生反应为：2Na₂CO₃+H₂SO₄=2NaHCO₃+Na₂SO₄，2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；
依据元素守恒列式计算：100mL 1mol/L NaOH溶液n（NaOH）=0.1mol，取10ml溶液中含有氢氧化钠物质的量为0.01mol，硫酸浓度为c，
得到0.015L×c×2=0.01mol
c=$\frac{1}{3}$mol/L，分析图象可知NaHCO₃消耗硫酸10ml，
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O
2 1
n （ 0.015L-0.005L）×$\frac{1}{3}$
n=$\frac{0.02}{3}$mol
100ml溶液中依据碳守恒得到二氧化碳物质的量a=$\frac{0.02}{3}$mol×10=$\frac{1}{15}$mol；
故答案为：$\frac{1}{15}$mol；$\frac{1}{3}$mol/L．

点评本题考查了物质组成的实验探究方法和物质性质的理解应用，掌握基础是关键，主要是碳酸钠滴入氯水的反应过程分析判断，题目难度中等．

练习册系列答案

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（1）选择仪器．完成本实验所必需的仪器有托盘天平（最小的砝码为1g）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶等．
（3）称量．用托盘天平称量所需的KOH固体于烧杯中，若药品与砝码放反，则所称最KOH固体的质量不变（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（4）溶解、冷却．该步实验中需要使用玻璃棒，其作用是搅拌，加速溶解．
（5）转移、洗涤．溶液转移后要洗涤烧杯2～3 次，其目的是保证溶质全部转移至容量瓶中．
（6）定容、摇匀．定容的操作是向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸溜水至液体的凹液面和刻度线相切．
（7）某同学实际配制KOH溶液的浓度为0.48mol/L，原因可能是CD（填字母）．
A．砝码已锈蚀，且铁锈不掉落
B．容最瓶中原来存有少量蒸馏水
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①用pH试纸检验，溶液呈强酸性；
②取溶液适量，加入少量CCl₄和数滴新制氯水，振荡，CCl₄层呈紫红色；
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液；
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④取适量③得到的碱性溶液，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成．
根据上述实验现象，回答下列问题．
（1）由①可以排除CO₃^2-、AlO₂^-的存在．
（2）由②可以证明I^-的存在；同时排除Fe³⁺、NO₃^-的存在．
（3）由③可以证明Al³⁺、NH₄⁺的存在；写出c、d所涉及的化学方程式，是离子反应的用离子方程式表示：
cAl（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；dNH₃•H₂O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
（4）由④可以排除SO₄^2-的存在．

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	D．	有NO₃^-存在的强酸性溶液中：NH₄⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Br^-

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17．化学反应C+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$H₂+CO中的还原剂是（　　）

A．

B．

H₂O

C．

H₂

D．

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A．

B．

C．

D．

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