Question

向某碳酸鈉溶液中逐滴加1mol?L^─1的鹽酸，測得溶液中Cl^-、HCO₃^-的物質的量隨加入鹽酸體積的關系如圖所示，其中n₂：n₁=3：2
（1）Oa段反應的離子方程式為：

 

ab段反應的離子方程式為：

 

（2）該碳酸鈉溶液中含Na₂CO₃的物質的量為：

 

（3）b點的數值為：

 

（4）b點時生成CO₂的物質的量為：

 

（5）b點時溶液中大量存在的離子為：

 

．

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算

專題：計算題

分析：將鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中，碳酸鈉過量，首先發(fā)生的反應是Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，碳酸鈉反應完后，再發(fā)生反應是NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O．根據反應原理結合n₂：n₁=3：2及圖象數據解題．
（1）根據反應原理寫離子方程式；
（2）根據反應方程式：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，碳酸鈉的物質的量和碳酸氫鈉的最大量相等，結合圖象判斷；
（3）從圖象可知，n₁為碳酸氫根離子的物質的量，n₂為氯離子的物質的量即所加鹽酸的物質的量；從圖象中找出與ab的關系列式求解；
（4）由（3）計算可知，b-a=0.6L-0.5L=0.1L，
可計算此體積鹽酸含氫離子物質的量；
（5）從反應原理結合（4）考慮．

解答： 解：（1）由圖象可知，當鹽酸加到aL時，碳酸氫根離子濃度最大，說明碳酸鈉剛好反應完，故0a段發(fā)生反應：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
從a點開始，隨鹽酸加入，碳酸氫根離子濃度降低，說明發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，故ab段反應方程式為：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）根據反應方程式：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl可知，碳酸鈉的物質的量和碳酸氫鈉的最大量相等，從圖象可知，碳酸氫根離子最大為0.5mol，故該碳酸鈉溶液中含Na₂CO₃的物質的量為0.5mol；
故答案為：0.5mol；
（3）從圖象可知，n₁為碳酸氫根離子的物質的量，n₂為氯離子的物質的量即所加鹽酸的物質的量；
a點時，aL×1mol/L=0.5mol，故a=0.5；b點時，反應的碳酸氫根離子的物質的量為：（b-0.5）L×1mol/L=（b-0.5）mol，剩余碳酸氫根離子為：0.5mol-（b-0.5）mol=1mol-bmol=n₁，此時氯離子物質的量為：bL×1mol/L=bmol=n₂，因n₂：n₁=3：2
所以：bmol：（1mol-bmol）=3：2；
解得：b=0.6，故答案為：0.6；
（4）由（3）計算可知，b-a=0.6L-0.5L=0.1L，
此體積鹽酸含氫離子物質的量為：0.1L×1mol/L=0.1mol
 HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O
      0.1mol   0.1mol
故生成二氧化碳0.1mol；
故答案為：0.1mol；
（5）從反應原理：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O看，鈉離子、氯離子沒參與反應，
b點時碳酸氫根離子剩余：0.5mol-0.1mol=0.4mol，故此時溶液中大量存在：Na⁺、Cl^-、HCO₃^-；
故答案為：Na⁺、Cl^-、HCO₃^-．

點評：本題考察了碳酸鈉與鹽酸反應的計算，搞清反應原理是關鍵，注意圖象所提供信息，充分利用圖象提供數據．