问题标题:
有100mLNaOH溶液,现向其中逐渐通入一定量的CO2,随后向此溶液中逐滴加入4mol/L的盐酸溶液,产生的CO2气体体积(标准状况下)与所加入盐酸溶液的体积之间的关系如图所示,试求:(1)NaOH
问题描述:
有100mLNaOH溶液,现向其中逐渐通入一定量的CO2,随后向此溶液中逐滴加入4mol/L的盐酸溶液,产生的CO2气体体积(标准状况下)与所加入盐酸溶液的体积之间的关系如图所示,试求:
(1)NaOH在吸收CO2气体后,所得溶液中存在的溶质是___,其物质的量是___;
(2)在加入盐酸情况下产生的CO2气体体积为(标准状况)___;
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度是___;若以Na2O2固体溶于水配得100mL该溶液需Na2O2___g.
桂志芳回答:
(1)假设二氧化碳与NaOH反应后溶液中只有Na2CO3,开始发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,而后发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,前后两阶段消耗盐酸的体积相等,而实际前、后两阶段消耗盐酸体积分别为25mL、50mL,前阶段消耗盐酸体积小于后阶段,故溶质是溶Na2CO3和NaHCO3,
由反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,可知n(Na2CO3)=n(HCl)=0.025L×4mol/L=0.1mol,生成的碳酸氢钠为0.1mol,
由反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可知总的碳酸氢钠为0.05L×4mol/L=0.2mol,故原溶液中碳酸氢钠为0.2mol-0.1mol=0.1mol,
故答案为:Na2CO3和NaHCO3;n(Na2CO3)=0.1mol、n(NaHCO3)=0.1mol;
(2)生成二氧化碳消耗消耗50mL盐酸,根据NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可知n(CO2)=n(HCl)=0.05L×4mol/L=0.2mol,标况下体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,
故答案为:4.48L;
(3)生成CO2气体最大时,此时溶液中溶质为NaCl,根据钠离子、氯离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075L×4mol/L=0.3mol,故原氢氧化钠溶液的浓度=0.3mol0.1L
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