Question

【題目】將在空氣中暴露一段時間后的氫氧化鈉固體樣本溶于水得溶液A，將所得溶液中逐滴滴加稀硫酸至過量，生成的二氧化碳體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）與加入稀硫酸體積關(guān)系如圖所示．

已知：在碳酸鈉溶液中逐滴加入稀硫酸反應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：

①CO32-+H+═HCO3- ②H++HCO3-═CO2↑+H2

試計算：

（1）溶液A中滴加硫酸的體積在0-150mL間無CO2氣體生成的原因是（用離子方程式表示）______．

（2）硫酸滴加至150mL時，此時溶液中溶質(zhì)主要成分為（寫化學(xué)式）______．

（3）溶液A中碳酸鈉的質(zhì)量為______g．

（4）硫酸的物質(zhì)的量濃度為______mol/L．

（5）該樣品中Na2CO3與NaOH物質(zhì)的量之比為______．

Answer 1

【答案】 0-150mL間發(fā)生2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、2Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+2NaHCO3 Na2SO4和NaHCO3 2.12g 0.2mol/L 2：1

【解析】（1）因為碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，兩反應(yīng)消耗硫酸的物質(zhì)的量相等，由圖可知V（H2SO4）在0～100mL區(qū)間內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；在100～150mL區(qū)間內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+2NaHCO3；（2）由（1）知：硫酸滴加至150mL時，此時溶液中溶質(zhì)主要成分為Na2SO4和NaHCO3；（3）根據(jù)碳守恒可知：Na2CO3～CO2，而二氧化碳的體積為0.448L，所以碳酸鈉的物質(zhì)的量為：0.448L/22.4L·mol－1=0.02mol，則質(zhì)量為：0.02mol×106g·mol－1=2.12g；（4）加入150mL～200mL硫酸，發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2H2O，n（H2SO4）=0.02mol/2=0.01mol，則c=n/V=0.01mol/0.05L=0.2mol·L－1；（5）加入200mL硫酸時，生成0.448L二氧化碳，此時溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，由硫酸根離子守恒計算n（Na2SO4）=0.2L×0.2mol·L－1=0.04mol，根據(jù)碳元素守恒n（Na2CO3）=n（CO2）=0.02mol，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=2n（Na2SO4）-2n（Na2CO3）=0.08mol-0.02mol×2=0.04mol，該樣品中NaOH與Na2CO3物質(zhì)的量之比=0.04mol：0.02mol=2：1。