CO2与NaOH溶液反应有如下两种“边界”情况: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O…① CO2+NaOH=NaHCO3…② 故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能:Na2CO3和NaOH、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3; 当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时,Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的: Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…③ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑…④ 并且可以看出,当反应完全进行时,两个过程消耗HCl的量相等. 若溶液中还有氢氧化钠,则首先发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O…⑤ 设反应产生CO2之前消耗盐酸的体积为V1,从开始产生CO2至反应结束消耗盐酸的体积为V2. 将各种反应的情况总结如下表:
溶液中溶质的成分
| Na2CO3和NaOH
| Na2CO3
| Na2CO3和NaHCO3
| NaHCO3
| NaHCO3
| 向溶液中逐滴加入稀盐酸发生的反应
| 依次是⑤③④
| 依次是③④
| 依次是③④
| ④
| ④
| V1与V2的关系
| V1>V2
| V1=V2
| V1<V2
| V1=0,V2>0
| V1=0,V2>0
| 分析题中的图象: (1)V1=50mL,V2=75mL-50mL=25mL<V1,据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaOH. 根据上面⑤③④三个化学方程式可知,NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比,则 n(NaOH):n(Na2CO3)=(75mL-50mL):25mL=1:1. 故A不正确,B正确; (2)当加入盐酸75mL时,溶液溶质为NaCl,此时n(Na+)=n(HCl)=0.075mL×0.1mol·L-1=0.0075mol, 所以n(NaOH)=0.0075mol, c(NaOH)=0.0075mol/0.1L =0.075mol·L-1, 故C正确; (3)50mL~75mL发生的反应为HCO3-+H+=H2O+CO2↑,n(HCl)=0.025L×0.1mol·L-1=0.0025mol, 则V(CO2)=0.0025mol×22.4L·mol-1=0.056L=56mL, 故D正确。 选A。 |