Question

【題目】氫氧化鈉固體在實驗室保存中容易變質(zhì)。現(xiàn)取一定量的久存氫氧化鈉固體樣品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，生成的CO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與加入的鹽酸體積有如圖關(guān)系

（不考慮CO2在水中的溶解）。試計算：

（1）鹽酸的物質(zhì)的量濃度為________mol/L。

（2）該樣品中NaOH與Na2CO3物質(zhì)的量之比為________。

（3）若該氫氧化鈉固體樣品溶于水后用于吸收CO2，最多能吸收CO2的體積（標(biāo)況下）是________

Answer 1

【答案】0.4 2:1 1.344L

【解析】

（1）產(chǎn)生CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑， 根據(jù)產(chǎn)生CO2的體積計算其物質(zhì)的量，再由反應(yīng)的化學(xué)方程式計算消耗HCl的物質(zhì)的量，從而計算所用稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度；

（2）根據(jù)消耗鹽酸的量，確定溶液中NaCl的量，進而根據(jù)鈉守恒，確定原固體中所含NaOH的量；

（3）吸收CO2的過程中，NaOH和Na2CO3都轉(zhuǎn)化為NaHCO3 ， 根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算吸收CO2的量。

（1）產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量；

由反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可得，反應(yīng)消耗的HCl的物質(zhì)的量為0.02mol，且參與反應(yīng)的稀鹽酸的體積為50mL，故所用稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度；

（2）當(dāng)加入200mL稀鹽酸時，溶液中所含溶質(zhì)為NaCl，其物質(zhì)的量n(NaCl)=n(HCl)=0.4mol/L×0.2L=0.08mol；

由碳守恒，可得原固體中n(Na2CO3)=n(CO2)=0.02mol；

由鈉守恒，可得原固體中n(NaOH)=n(NaCl)-2n(Na2CO3)=0.08mol-2×0.02mol=0.04mol；

故該樣品中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為：0.04mol:0.02mol=2:1；

（3）NaOH吸收足量的CO2后最終轉(zhuǎn)化為NaHCO3 ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+NaOH=NaHCO3 ，故可吸收CO2的物質(zhì)的量n(CO2)=n(NaOH)=0.04mol；

Na2CO3吸收CO2 后轉(zhuǎn)化為NaHCO3 ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 ，故可吸收CO2的物質(zhì)的量n(CO2)=n(Na2CO3)=0.02mol；

故可吸收CO2的體積（標(biāo)況下）V=n×Vm=(0.04mol+0.02mol)×22.4L/mol=1.344L。