向50mLNaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变),随后取此溶液10mL,将其稀释至100mL...
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向50 mL NaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变),随后取此溶液10 mL,将其稀释至100 mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的盐*,产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入的盐*的体积关系如图所示。
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)NaOH在吸收CO2后,所得溶液的溶质为________________________________________________________________________,
其物质的量浓度之比为________。
(3)产生的CO2体积(标准状况下)为________________________________________________________________________。
(4)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
【回答】
解析 将CO2通入NaOH溶液中,可能发生两个反应:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,所以反应后的溶液中溶质有四种可能:NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3。
(1)在Na2CO3溶液中逐滴加入盐*,反应的过程是Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
只有当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,滴入盐*才会产生CO2。从图像中可以看出,与NaHCO3反应的HCl为n(HCl)=0.1 mol·L-1×(75-50)×10-3L=0.002 5 mol,所以溶液中的Na2CO3也为0.002 5 mol,将Na2CO3转化为NaHCO3需消耗盐*25 mL,所以开始加入的25 mL盐*应是用来中和NaOH的。
(2)所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3。
n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.1 mol·L-1×(75-50)×10-3L=0.002 5 mol
n(NaOH)=0.1 mol·L-1×25×10-3L=0.002 5 mol
(3)n(CO2)=n(Na2CO3)=0.002 5 mol
V(CO2)=22.4 L· mol-1×0.002 5 mol=0.056 L
(4)取出的10 mL溶液中含Na+的物质的量为n(Na+)=n(NaOH)+2n(Na2CO3)=0.002 5 mol+2×0.002 5 mol=0.007 5 mol
原NaOH溶液(50 mL)的物质的量浓度为c(NaOH)==0.75 mol·L-1。
* (1)H++OH-===H2O;CO+H+===HCO
(2)NaOH和Na2CO3 1∶1 (3)0.056 L
(4)0.75 mol·L-1
知识点:水的电离和溶液的PH
题型:填空题
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