(1)答案:n(NaOH)=0.0025mol n(Na2CO3)=0.0025mol
分析,图可知在滴入50ml盐酸时开始产生CO2,到75ml时停止,可以判断进行的是碳酸氢钠与盐酸的反应,由于反应的系数比为1:1,故可以推测出碳酸氢钠物质的量等于25ml盐酸物质的量,由n=c*v可以算出n(HCl)=0.0025mol。在25~50ml又因为碳酸钠生成碳酸氢钠反应中碳原子守恒,故碳酸钠物质的量等于碳酸氢钠物质的量等于0.0025mol.所以最初的25ml盐酸是用来中和氢氧化钠的,也为0.0025mol。
(2)标况下V=Vm*n 故V(CO2)=22.4*0.0025=0.056(L)
①酸足量,直接生成二氧化碳V=22.4*0.0625=1.4L
②碳酸钠足量,先生成碳酸氢钠,再生成二氧化碳V=22.4*0.025=0.56L
③酸足量,直接生成二氧化碳V=22.4*0.05=1.12L
解析:
NaOH溶液中通入CO2,发生的反应为:
①2NaOH + CO2(少量) → Na2CO3 + H2O
②Na2CO3 + CO2(足量) + H2O → 2NaHCO3
反应液溶液中滴入HCl,发生的反应为:
③NaOH + HCl → NaCl + H2O
④Na2CO3 + HCl(少量) → NaHCO3 + NaCl
⑤NaHCO3 + HCl(足量) → NaCl + CO2↑ +H2O
根据HCl溶液滴入反应液后的图来看,滴入50ml开始产生CO2,到75ml为止不再产生气体,可以判断出:
50ml~75ml之间发生的反应为 反应⑤
25ml~50ml之间发生的反应为 反应④
0ml~25ml之间发生的反应为 反应③
其余可能不符合逻辑,
(1)故NaOH溶液中通入CO2后,溶质为NaOH(未反应完的)、Na2CO3(NaOH未反应完全不可能产生NaHCO3)
n(NaOH)= 0.1 mol/L × (25-0)×10^(-3)L = 0.0025 mol
n(Na2CO3)= 0.1 mol/L × (50-25)×10^(-3)L = 0.0025 mol
(2)产生标况下 V(CO2)= [0.1 mol/L × (75-50)×10^(-3)L]×22.4 L/mol
= 0.056 L
①反应方程式:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ +H2O
判断过量:
n(Na2CO3)= 1.0 mol/L ×1 L = 1 mol
n(HCl)= 1.25 mol/L ×0.1 L = 0.125 mol
Na2CO3过量,按照HCl的量计算,可生成CO2 0.0625 mol(标况下为 1.4 L)
②反应方程式:
Na2CO3 + HCl(少量) → NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl(足量) → NaCl + CO2↑ +H2O
判断过量:
n(Na2CO3)= 1.0 mol/L ×0.1 L = 0.1 mol(先生成0.1 mol NaHCO3)
n(HCl)= 1.25 mol/L ×0.1 L = 0.125 mol(再生成0.025 mol CO2,剩余0.075 mol NaHCO3)
HCl过量,按照HCl的量计算,可生成CO2 0.025 mol(标况下为 0.56 L)
③反应方程式:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ +H2O
判断过量:
n(Na2CO3)= 1.0 mol/L ×0.1 L = 0.1 mol
n(HCl)= 1.25 mol/L ×0.1 L = 0.125 mol
Na2CO3过量,按照HCl的量计算,可生成CO2 0.0625 mol(标况下为 1.4 L)