Question

【題目】CO2是重要的化工原理，也是應用廣泛的化工產品。完成下列計算：

將2.50molCO2氣體通過2.00LNaOH溶液中，CO2被完全吸收。取上述溶液20.0mL向該溶液中逐滴加入一定濃度的鹽酸，所加入鹽酸的體積與產生CO2的體積（標準狀況）關系如圖所示：

(1)當加入35mL鹽酸時，產生二氧化碳的體積為_______mL（標準狀況）；

(2)吸收二氧化碳后，溶液中兩種物質的物質的量之比為：_______。

Answer 1

【答案】560 n(Na2CO3):n(NaHCO3)=3:1

【解析】

CO2氣體通過NaOH溶液中，可能發生的反應為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3。滴加鹽酸后，Na2CO3中發生的反應為：Na2CO3+HCl＝NaCl+ NaHCO3、NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑，若溶液中只含有Na2CO3，則從開始生成氣體到反應完全，兩個過程消耗的鹽酸體積相同，若Na2CO3中混有NaHCO3，則后一階段消耗的鹽酸體積比前一階段多。現20mL>15mL，所以溶液中的溶質為Na2CO3和NaHCO3的混合物。

(1)2.50molCO2氣體通過2.00LNaOH溶液中，生成Na2CO3和NaHCO3共2.50mol，從中取出20.0mL，則Na2CO3和NaHCO3共為=0.0250mol，n(CO2)=n(Na2CO3)+n(NaHCO3)= 0.0250mol，V(CO2)= 0.0250mol×22400mol/L=560mL。答案為：560；

(2)從反應中可以看出，Na2CO3與HCl反應生成NaHCO3時，消耗鹽酸15mL，則生成的NaHCO3再與鹽酸反應時，又消耗鹽酸15mL，則原混合物中的NaHCO3消耗鹽酸5mL，從而得出n(Na2CO3):n(NaHCO3)=c(HCl)×15mL:c(HCl)×5mL= 3:1。答案為：n(Na2CO3):n(NaHCO3)=3:1。