Question

【题目】向30mL某浓度氢氧化钠溶液中通入CO2气体后得溶液N，因CO2通入量不同，溶液N的组成也不同。若向N溶液中逐滴加入0.1mol/L盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入的盐酸体积V[HCl(aq)]的关系有如图所示两种情况（不计CO2的溶解），则曲线Y表明N中的溶质为_______________________， 原NaOH溶液的物质的量浓度为________；由曲线X、Y可知，两次实验通入CO2的体积之比为X:Y=___________。

Answer 1

【答案】 NaOH和Na2CO3 0.25mol/L 10:3

【解析】曲线X，Y开始没有气体产生，加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑，再结合反应OH-+H+=H2O、H++CO32-=HCO3-，可以知道,若X中只有Na2CO3,开始发生H++CO32-=HCO3-,前后两过程消耗HCl的体积相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳消耗的盐酸体积,故Y曲线表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3,Y曲线中,前后消耗盐酸的体积之比为1:3；则曲线X表明M中溶质为Na2CO3、NaHCO3,且二者物质的量之比为1:2；根据钠元素守恒计算原NaOH溶液的物质的量浓度；根据曲线Y生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-60=15mL，曲线X生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-25=50mL，求出两次实验通入CO2的体积之比。

曲线X,Y开始没有气体产生，加入一定体积盐酸后生成气体,生成气体的反应为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑，再结合反应OH-+H+=H2O、H++CO32-=HCO3-，可以知道,若X中只有Na2CO3,开始发生H++CO32-=HCO3-,前后两过程消耗HCl的体积相等,而实际开始阶段消耗盐酸体积大于产生二氧化碳消耗的盐酸体积,故Y曲线表明M中的溶质为NaOH、Na2CO3,Y曲线中,前后消耗盐酸的体积之比为1:3；则曲线X表明M中溶质为Na2CO3、NaHCO3,且二者物质的量之比为1:2；根据钠元素守恒可以知道,当加入75mL盐酸时,溶液中的溶质为氯化钠,所以原溶液中的氢氧化钠的物质的量为0.1×0.075=0.0075mol,所以氢氧化钠的物质的量浓度为0.0075/0.03=0.25mol/L；曲线Y生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-60=15mL，曲线X生成二氧化碳消耗盐酸体积为75-25=50mL，由HCO3-+H+=H2O+CO2↑可以知道,则两次实验通入的CO2的体积之比X:Y=50:15=10:3；正确答案：NaOH和Na2CO3 ；0.25mol/L；10:3。