Question

向100mL NaOH溶液中通入一定量的CO₂气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L的盐酸，产生CO₂的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示．下列判断正确的是(    )

A．原NaOH溶液的浓度为0.1mol/L

B．通入CO₂的体积为448mL

C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为(NaOH)：(Na₂CO₃)=1：3

D．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为(NaHCO₃)：(Na₂CO₃)=2：1

Answer

D

【解析】

试题分析：将一定量的CO2气体通入NaOH溶液中，发生反应：CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O；若CO2过量，会继续发生反应：Na2CO3+H2O+ CO2=2NaHCO3，根据向反应后的溶液中加入盐酸，未产生气体消耗盐酸25mL，反应产生气体到气体达到最大值消耗的体积是75mL>25mL，说明两个反应都发生了，第二个反应部分进行，通入CO2后的NaOH溶液为NaHCO3、Na2CO3溶液。A.根据化学反应，当加入盐酸，将Na2CO3或NaHCO3全部反应生成NaCl，根据化学反应中原子守恒，则有n(Na+ )=n(Cl- )，所以n(NaOH)=n(HCl)=0.2mol/L×0.1L=0.02mol，即得c(NaOH)= 0.02mol ÷0.1L=0.2mol/L，错误；B.根据题中的图像可知：加盐酸25mL是与Na2CO3反应，在加盐酸到100mL是与NaHCO3的反应，根据Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl；n(HCl)=0.2mol/L×0.025L=0.005mol，则n(Na2CO3)=0.005mol,其产生的NaHCO3的物质的量是0.005mol，75mLHCl与NaHCO3发生反应：NaHCO3 +HCl═CO2↑+NaCl，根据方程式可知n(NaHCO3)= n(HCl)=n(CO2)= 0.2mol/L×0.075L=0.015mol，根据原子守恒，加入盐酸恰好完全反应时，共产生CO2 0.015mol，则其在标准状况下的体积是V(CO2)= 0.015mol×22.4L/mol=0.336L，错误；C.根据上述分析可知所得溶液的溶质成分为Na2CO3、NaHCO3，没有NaOH，错误； D.根据选项B可知在NaOH与CO2反应后的溶液中含Na2CO3物质的量是0.005mol，其反应产生的NaHCO3物质的量是0.005mol，由于与75mL盐酸反应的NaHCO3 的物质的量是0.015mol，反应，在原来含有的NaHCO3物质的量是0.015mol-0.005mol=0.01mol，所以所得溶液的溶质成分的物质的量之比为(NaHCO3)：(Na2CO3)=0.01mol:0.005mol=2：1，正确。

【考点定位】考查图像方法在元素及化合物的性质及成分确定的应用的知识。

【名师点睛】NaOH是碱，可以与酸性氧化物CO2发生反应，二者相对物质的量多少不同，反应不同。若CO2少量，会发生反应：CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O；若CO2足量，会发生反应：CO2+NaOH= NaHCO3。由于二者混合比例不同，得到的溶液成分不同，溶液的成分可能是NaOH和Na2CO3、Na2CO3、NaHCO3、Na2CO3和NaHCO3的混合物四种情况。可根据向反应后的溶液中加入盐酸，不产生气体消耗盐酸的体积V1与反应产生气体的体积消耗的盐酸的体积V2多少判断。若为NaOH和Na2CO3的混合物，则V1> V2；若为Na2CO3，则V1= V2；若为Na2CO3和NaHCO3的混合物，则V1