Question

13．一定量的NaOH和Na₂CO₃的混合物，溶于水配成100mL溶液，然后用2mol•L^-1的盐酸滴定（指示剂先为酚酞试剂，后用甲基橙试液），得到如图所示图象，回答下列问题：
（1）写出依次发生的三个离子反应方程式：
①H⁺+OH^-=H₂O；
②CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
③HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑．
（2）原混合物中m（NaOH）=0.4g；m（Na₂CO₃）=10.6g；
（3）标准状况下a=2.24L．

Answer 1

分析 （1）NaOH和Na₂CO₃的混合物加入盐酸，先和氢氧化钠之间反应，然后是和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和水，接着是碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳之间的反应；
（2）结合盐酸的用量计算碳酸钠的物质的量，根据碳元素守恒结合盐酸的量计算氢氧化钠的量；
（3）根据碳酸氢钠和盐酸反应产生气体的反应方程式来计算．

解答 解：（1）NaOH和Na₂CO₃的混合物加入盐酸，先和氢氧化钠之间反应，H⁺+OH^-=H₂O，然后是和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和水，CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，接着是碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成氯化钠、水以及二氧化碳之间的反应HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；
（2）根据反应：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，开始产生二氧化碳到最大量，消耗盐酸是（105-55）×0.001L×2mol/L=0.1mol，产生二氧化碳是0.1mol，根据碳元素守恒所以碳酸钠的物质的量是0.1mol，CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，该过程消耗盐酸是0.1mol，体积是50mL，所以和氢氧化钠反应的盐酸是5mL，物质的量是0.01mol，所以氢氧化钠质量是0.01mol×40g/mol=0.4g，碳酸钠的质量是0.1mol×106g/mol=10.6g，故答案为：0.4g；10.6g；
（3）根据反应：HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，开始产生二氧化碳到最大量，消耗盐酸是（105-55）×0.001L×2mol/L=0.1mol，产生二氧化碳是0.1mol，标况下体积是2.24L，故答案为：2.24L．

点评 碳酸钠和氢氧化钠的混合物与盐酸反应，注意反应的先后顺序以及方程式的计算是关键，难度中等．