Question

向盛有一定量氫氧化鈉溶液的燒杯中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mL氮氣和二氧化碳的混合氣體后得到溶液A，在溶液A中逐滴加入0.1mol/L的稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的物質(zhì)的量與加入稀鹽酸的體積的關(guān)系如圖所示（忽略二氧化碳的溶解和氯化氫的揮發(fā)）．下列說法正確的是（　　）

• A、原混合氣體中氮氣與二氧化碳體積之比為1：4
• B、在逐滴加入稀鹽酸產(chǎn)生二氧化碳之前，發(fā)生的離子反應(yīng)為CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-
• C、溶液A中含有0.01mol NaOH和0.01mol Na₂CO₃
• D、當(dāng)加入0.1L稀鹽酸時，此時溶液中離子濃度大小關(guān)系為c（Na⁺）＞c（Cl^-）=c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

Answer 1

分析：Na₂CO₃跟鹽酸的反應(yīng)是分步進(jìn)行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，結(jié)合方程式可知，若A溶液中溶質(zhì)只有Na₂CO₃時，前后消耗鹽酸的體積應(yīng)相等，由圖象可知生成二氧化碳消耗的鹽酸的體積小于從反應(yīng)到開始產(chǎn)生二氧化碳階段消耗鹽酸，故A溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃，
A．根據(jù)C元素守恒計算二氧化碳的體積，據(jù)此計算解答；
B．產(chǎn)生二氧化碳之前，氫氧化鈉、碳酸鈉都與鹽酸反應(yīng)；
C．據(jù)碳元素守恒計算n（Na₂CO₃），加入0.3L鹽酸時，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，由氯離子守恒可知n（NaCl）=n（HCl），根再根據(jù)鈉離子守恒計算n（NaOH）；
D．根據(jù)C中NaOH的物質(zhì)的量，判斷加入0.1L稀鹽酸時溶液中溶質(zhì)為NaCl、Na₂CO₃，且二者濃度相等，結(jié)合碳酸氫鈉水解判斷．

解答：解：Na₂CO₃跟鹽酸的反應(yīng)是分步進(jìn)行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，結(jié)合方程式可知，若A溶液中溶質(zhì)只有Na₂CO₃時，前后消耗鹽酸的體積應(yīng)相等，由圖象可知生成二氧化碳消耗的鹽酸的體積小于從反應(yīng)到開始產(chǎn)生二氧化碳階段消耗鹽酸，故A溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na₂CO₃，
A．根據(jù)C元素守恒，可知V（CO₂）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故氮氣的體積=448mL-224mL=224mL，故原混合氣體中氮氣與二氧化碳體積之比為1：1，故A錯誤；
B．產(chǎn)生二氧化碳之前，氫氧化鈉、碳酸鈉都與鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式為：OH^-+H⁺═H₂O、CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，故B錯誤；
C．根據(jù)碳元素守恒，可知n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=0.01mol，加入0.3L鹽酸時，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，由氯離子守恒可知n（NaCl）=n（HCl）=0.3L×0.1mol/L=0.03mol，根據(jù)鈉離子守恒，n（NaOH）=n（NaCl）-2n（Na₂CO₃）=0.03mol-0.01mol×2=0.01mol，故C正確；
D．加入0.1L稀鹽酸，含有HCl為0.3L×0.1mol/L=0.01mol，與NaOH恰好反應(yīng)生成0.01molNaCl，溶質(zhì)為NaCl，溶質(zhì)為NaCl、Na₂CO₃，且二者濃度相等，溶液中鈉離子濃度最大，碳酸根水解，溶液呈堿性，且水電離會生成氫氧根離子，故c（OH^-）＞c（HCO₃^-），故溶液中離子濃度：c（Na⁺）＞c（Cl^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故D錯誤，
故選C．

點評：本題考查混合物的計算，題目難度中等，注意從圖象分析發(fā)生的反應(yīng)，本題關(guān)鍵是根據(jù)圖象判斷溶液溶質(zhì)的成分．