Question

实验室有甲、乙两瓶无色溶液，其中一瓶是稀盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液．为测定甲、乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度，进行以下实验：
①取25mL甲溶液，向其中缓慢滴入乙溶液15mL，共收集到112mL（标准状况）气体．
②取15mL乙溶液，向其中缓慢滴入甲溶液25mL，共收集到56mL（标准状况）气体．
（1）判断：甲是

HCl

溶液，乙是

Na₂CO₃

溶液；（均填化学式）
（2）甲溶液的物质的量浓度为

0.4

mol/L，乙溶液的物质的量浓度为

0.5

mol/L，（要求写出计算过程）．

Answer 1

分析：若将Na₂CO₃溶液滴入盐酸溶液，则盐酸相对过量，所有CO₃^2-都会转化为CO₂；反之，将盐酸溶液滴入Na₂CO₃溶液，则盐酸相对不足，前一部分盐酸将CO₃^2-先转化为HCO₃^-，后一部分盐酸使之转化为CO₂，因为两次所得CO₂ 体积不同，说明15mLNa₂CO₃相对于25mL盐酸来说过剩，所以乙是碳酸钠，甲是盐酸，结合反应的离子方程式计算．

解答：解：（1）当向盐酸中加入Na₂CO₃溶液时，发生反应2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，盐酸完全反应后，再加入的Na₂CO₃不再放出CO₂；向Na₂CO₃溶液中加入盐酸时，先发生反应CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，当所有CO₃^2-均转化为HCO₃^-时，再发生反应HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，由实验①②中数据可知等量的甲与等量的乙反应，实验①产生的CO₂气体多，说明甲为HCl、乙为Na₂CO₃，
故答案为：HCl；Na₂CO₃；
（2））量取25.00mL甲溶液，向其中缓慢滴加乙溶液15.00mL，共收集到二氧化碳112mL，n（CO₂）=0.005mol，2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑，HCl完全反应，Na₂CO₃剩余，n（HCl）=2n（CO₂）=2×0.005mol=0.01 mol，c（HCl）=

0.01mol

0.025L

=0.40mol/L；
另取15.00mL乙溶液，向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL，共收集到二氧化碳56mL，HCl与Na₂CO₃均完全反应，Na₂CO₃先生成NaHCO₃，部分NaHCO₃ 转化为CO₂：n（CO₂）=0.0025mol；HCl+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaCl，HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑，在②中，产气0.0025mol，说明第二反应盐酸用去0.0025mol，参与第一反应的就是0.0075mol，那么碳酸钠的量就是0.0075mol，c（Na₂CO₃）=

0.0075mol

0.015L

=0.5mol/L，
故答案为：0.4；0.5．

点评：本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握反应的离子方程式或化学方程式，根据方程式结合质量守恒计算该题，难度中等．