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量取25.00 mL甲溶液，向其中缓慢滴入乙溶液15.00 mL，共收集到224 mL(标准状况)气体。
②量取15.00 mL乙溶液，向其中缓慢滴入甲溶液25.00 mL，共收集到112 mL(标准状况)气体。
(1)判断：甲是________溶液，乙是_________溶液。
(2)实验②中所发生反应的离子方程式为_____________________________。
(3)甲溶液的物质的量浓度为        ，乙溶液的物质的量浓度为__________。
(4)将n mL甲溶液与等体积乙溶液按上述两种实验方式进行反应，所产生的气体的体积为V mL(标准状况)，则V的取值范围是_____________________________。

Answer 1

(1)HCl   Na₂CO₃ 
(2)CO+H⁺ ="===" HCO    HCO+H⁺ ="===" CO₂↑+H₂O
(3)0.8 mol·L^－1    1 mol·L^－1
(4)0≤V≤8.96n

(1)当向盐酸中加入Na₂CO₃溶液时，发生反应2H⁺+CO="===" 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CO+H⁺ ="===" HCO,当所有CO均转化为HCO时，再发生反应HCO+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。
(3)设盐酸的物质的量浓度为c(HCl)，Na₂CO₃溶液的物质的量浓度为c(Na₂CO₃)，由实验①得：25.00×10 ^{–3 L}·c(HCl) ·=，c(HCl)="0.8" mol·L^－1;
由实验②得： 15.00×10^－3 L·c(Na₂CO₃)=25.00×10^－3 L×0.8 mol·L^－1-,
c(Na₂CO₃)="1" mol·L^－1。
(4)等体积的甲、乙按实验①的方式进行时产生气体的体积为：
×n×10^－3 L×0.8 mol·L^－1×22.4 l·mol^－1  =8.96×10^－3 nL,若按实验②的方式进行，由反应CO+H⁺ ="===" HCO^-₃可知盐酸不足，不产生气体，故0≤V≤8.96 n。