高中化學(xué)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)物分析與試題

1、11、取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液兩份，每份50mL向其中分別通入一定量的CO2氣體，隨后各取溶液10mL，并分別加水稀釋到100mL分別向稀溶液后的溶液中逐滴加入0.1molL的鹽酸，產(chǎn)生CO2氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與所加入的鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖（a）（b）所示回答下列問題：（1）在（a）情況下，溶質(zhì)為（寫化學(xué)式）NaOH、Na2CO3，其物質(zhì)的量之比是1：1（2）在（b）情況下，溶質(zhì)為（寫化學(xué)式）NaHCO3、Na2CO3，標(biāo)

2、準(zhǔn)狀況下，通入CO2氣體的體積為0.56L（3）原NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量的濃度為0.75molL當(dāng)生成CO2氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)NaHCO3HCl=NaClH2OCO2↑，（1）（a）中生成CO2氣體至最大，消耗HCl為25mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中不含NaHCO3，由Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl可知，將CO32轉(zhuǎn)化為HCO3應(yīng)消耗HCl為25mL，而圖象中開始生成CO2氣體時(shí)消耗HCl體積為50mL，說(shuō)明該階

3、段還發(fā)生反應(yīng)NaOHHCl=NaClH2O，溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3，中和NaOH消耗HCl的體積為50mL25mL=25mL，根據(jù)反應(yīng)消耗鹽酸的體積計(jì)算NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比；（2）（b）中生成CO2氣體至最大，消耗HCl為50mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中不含NaHCO3，由Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl可知，將CO32轉(zhuǎn)化為HCO3應(yīng)消耗HCl為50mL，而圖象中開始生成CO2氣體時(shí)消耗H

4、Cl體積為25mL，說(shuō)明該階段只發(fā)生Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，且二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中含NaHCO3、Na2CO3，根據(jù)碳元素守恒可知，從25mL～75mL消耗50mL鹽酸時(shí)生成的二氧化碳為10mLNaOH溶液通入CO2氣體的體積，進(jìn)而計(jì)算50mLNaOH溶液中通入二氧化碳的體積；（3）加入75mL鹽酸時(shí)，溶液中溶質(zhì)都恰好完全反應(yīng)，此時(shí)溶液為NaCl溶液，根據(jù)守恒可知10mL溶液中n（NaOH）=n（NaCl）=

5、n（HCl），進(jìn)而計(jì)算原氫氧化鈉溶液的濃度解答：解：當(dāng)生成CO2氣體時(shí)，發(fā)生反應(yīng)NaHCO3HCl=NaClH2OCO2↑，（1）（a）中生成CO2氣體至最大，消耗HCl為25mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中不含NaHCO3，由Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl可知，將CO32轉(zhuǎn)化為HCO3應(yīng)消耗HCl為25mL，而圖象中開始生成CO2氣體時(shí)消耗HCl體積為50mL，說(shuō)明該階段還發(fā)生反應(yīng)NaOHHCl=NaClH2O，溶液中

6、溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3，中和NaOH消耗HCl的體積為50mL25mL=25mL，由方程式可知NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比等于兩個(gè)過(guò)程分別消耗鹽酸的體積之比，故NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比=25mL：25mL=1：1，故答案為：NaOH、Na2CO3；1：1；（2）（b）中生成CO2氣體至最大，消耗HCl為50mL，若二氧化碳與NaOH反應(yīng)后溶液中不含NaHCO3，由3考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算專題：守恒法分析

7、：（1）氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物中，根據(jù)消耗鹽酸的量確定碳酸鈉的量，碳酸鈉是由氫氧化鈉和二氧化碳生成的，進(jìn)而確定反應(yīng)掉的氫氧化鈉的量，加上剩余量即為總量，根據(jù)公式：c=nV確定濃度；（2）甲圖象開始不放氣體，并且甲釋放出的CO2更多，因?yàn)榧字拔盏腃O2就比乙多，假設(shè)組成法進(jìn)行計(jì)算確定甲的組成以及相關(guān)的量的多少；（3）根據(jù)原子守恒的思想，當(dāng)Na2CO3中的碳全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳時(shí)，CO2的量最多；（4）通入的CO2體積x的多少不一樣，所

8、發(fā)生的反應(yīng)情況不同，則產(chǎn)生的碳酸鈉的多少也不相同解答：解：根據(jù)圖示信息可知道：甲釋放出的CO2更多，因?yàn)榧字拔盏腃O2就比乙多，并且甲和乙開始沒有CO2生成，消耗的鹽酸量乙比甲多，如果甲中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，一開始鹽酸先要和氫氧化鈉反應(yīng)，設(shè)溶液中有xmol氫氧化鈉和ymol碳酸鈉，前20ml鹽酸要將xmol氫氧化鈉中和，再將ymol碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，后60ml鹽酸將碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為CO2，所以xy=2moll20103l=0.0

9、4mol，2y=2moll60103l=0.12，y=0.06mol，這個(gè)方程組沒有正數(shù)解，說(shuō)明溶液的組成為氫氧化鈉和碳酸鈉不成立；如果甲中含有碳酸氫鈉和碳酸鈉，一開始鹽酸先要和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉因此前20ml鹽酸就是和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，后60ml鹽酸將所有碳酸氫鈉都轉(zhuǎn)化為氯化鈉和CO2，（1）反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程：氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)后，用鹽酸將產(chǎn)物消耗，放出二氧化碳，實(shí)質(zhì)相當(dāng)于用氫氧化鈉去中和所有的鹽酸，所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量

10、和鹽酸的相等，從圖中看出，消耗鹽酸的量n=2molL0.08L=0.16mol，c=nV=0.16mol0.1L=1.6moll，故答案為：1.6moll；（2）設(shè)甲溶液中有xmol碳酸氫鈉和ymol碳酸鈉，則y=2moll20103l=0.04mol，xy=2moll60103，求解此方程，x=0.08mol，所以碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：1：2；（3）根據(jù)乙圖的反應(yīng)，當(dāng)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)先生稱碳酸氫鈉，然后再將

11、碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為二氧化碳時(shí)，氣體的量最大，即發(fā)生反應(yīng)Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2↑，即Na2CO3～CO2，產(chǎn)生CO2氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的最大值為0.6mol，即0.6mol22.4moll=1.344L=1344mL，故答案為：1344；（4）100ml氫氧化鈉溶液中含有溶質(zhì)0.16mol，通入CO2后顯然0.16mol氫氧化鈉恰好和0.08molCO2反應(yīng)生成碳酸鈉，所以當(dāng)通入C

12、O2體積x小于等于0.0822400ml時(shí)，即y=x24000mol；0.08mol氫氧化鈉恰好和0.08molCO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉，所以當(dāng)通入CO2體積x大于等于0.0822400ml時(shí)，y=0；如果通入CO2的體積0.0422400＜x＜0.0822400ml時(shí)，此時(shí)CO2先和氫氧化鈉生成碳酸鈉x22400molCO2中有0.04molCO2和0.08mol氫氧化鈉反應(yīng)生成0.04mol碳酸鈉，然后過(guò)量的x224000.04mol