高中化学二氧化碳与氢氧化钠反应产物分析与试题.pdf

该【高中化学二氧化碳与氢氧化钠反应产物分析与试题 】是由【ATONGMU】上传分享，文档一共【20】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【高中化学二氧化碳与氢氧化钠反应产物分析与试题 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。 : .




高 中 化 学 二 氧 化 碳 与 氢
氧 化 钠 反 应 产 物 分 析 与
试 题
The document was finally revised on 2021 : .
1、取等物质的量浓度的 NaOH 溶液两份，每份 50mL．向其中分别通入一定量的 CO2 气体，随后
各取溶液 10mL，并分别加水稀释到 100mL．分别向稀溶液后的溶液中逐滴加入 L 的盐酸，产生
CO2 气体的体积（标准状况）与所加入的盐酸的体积之间的关系如图（a）（b）所示．回答下列
问题：

（1）在（a）情况下，溶质为（写化学式）
NaOH、Na2CO3
，其物质的量之比是
1：1

（2）在（b）情况下，溶质为（写化学式）
NaHCO3、Na2CO3
，标准状况下，通入 CO2 气体的体积为

．
（3）原 NaOH 溶液中溶质的物质的量的浓度为
L
当生成 CO2 气体时，发生反应 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，
（1）（a）中生成 CO2 气体至最大，消耗 HCl 为 25mL，若二氧化碳与 NaOH 反应后溶液中不含
NaHCO3，由 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 可知，将 CO32-转化为 HCO3-应消耗 HCl 为 25mL，
而图象中开始生成 CO2 气体时消耗 HCl 体积为 50mL，说明该阶段还发生反应 : .
NaOH+HCl=NaCl+H2O，溶液中溶质为 NaOH、Na2CO3，中和 NaOH 消耗 HCl 的体积为 50mL-
25mL=25mL，根据反应消耗盐酸的体积计算 NaOH、Na2CO3 的物质的量之比；
（2）（b）中生成 CO2 气体至最大，消耗 HCl 为 50mL，若二氧化碳与 NaOH 反应后溶液中不含
NaHCO3，由 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 可知，将 CO32-转化为 HCO3-应消耗 HCl 为 50mL，
而图象中开始生成 CO2 气体时消耗 HCl 体积为 25mL，说明该阶段只发生
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，且二氧化碳与 NaOH 反应后溶液中含 NaHCO3、Na2CO3，根据碳
元素守恒可知，从 25mL～75mL 消耗 50mL 盐酸时生成的二氧化碳为 10mLNaOH 溶液通入 CO2
气体的体积，进而计算 50mLNaOH 溶液中通入二氧化碳的体积；
（3）加入 75mL 盐酸时，溶液中溶质都恰好完全反应，此时溶液为 NaCl 溶液，根据守恒可知
10mL 溶液中 n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl），进而计算原氢氧化钠溶液的浓度．
解答：解：当生成 CO2 气体时，发生反应 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，
（1）（a）中生成 CO2 气体至最大，消耗 HCl 为 25mL，若二氧化碳与 NaOH 反应后溶液中不含
NaHCO3，由 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 可知，将 CO32-转化为 HCO3-应消耗 HCl 为 25mL，
而图象中开始生成 CO2 气体时消耗 HCl 体积为 50mL，说明该阶段还发生反应
NaOH+HCl=NaCl+H2O，溶液中溶质为 NaOH、Na2CO3，中和 NaOH 消耗 HCl 的体积为 50mL-
25mL=25mL，
由方程式可知 NaHCO3 和 Na2CO3 的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比，故
NaOH、Na2CO3 的物质的量之比=25mL：25mL=1：1，
故答案为：NaOH、Na2CO3；1：1；
（2）（b）中生成 CO2 气体至最大，消耗 HCl 为 50mL，若二氧化碳与 NaOH 反应后溶液中不含
NaHCO3，由 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 可知，将 CO32-转化为 HCO3-应消耗 HCl 为 50mL，
而图象中开始生成 CO2 气体时消耗 HCl 体积为 25mL，说明该阶段只发生
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，且二氧化碳与 NaOH 反应后溶液中含 NaHCO3、Na2CO3，
根据碳元素守恒可知，从 25mL～75mL 消耗 50mL 盐酸时生成的二氧化碳为 10mLNaOH 溶液通入
CO2 气体的体积，该阶段生成二氧化碳为×L=，故 50mLNaOH 溶液中通入二氧化碳的体积=L×
50ml
10ml
×mol=，
故答案为：NaHCO3、Na2CO3；；
（3）加入 75mL 盐酸时，溶液中溶质都恰好完全反应，此时溶液为 NaCl 溶液，根据守恒可知
10mL 溶液中 n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=×L=，故原氢氧化钠溶液的浓度=

=L，故答案为：L．
: .
2、（ 2011 崇明县二模）取等物质量浓度的 NaOH 溶液两份甲和乙各 100mL ，分别向甲、乙中通入不等量的 CO ，然
2
后向两溶液中逐滴加入 2mol/L 的盐酸，标准状况下产生的 CO 气体体积与所加盐酸溶液的体积之间关系如图所
2
示，试回答下列问题：
（1）NaOH 溶液的物质的量浓度为
L
．
（2）在甲溶液中通入 CO 后，所得溶液中的溶质成分是
2
Na CO 、NaHCO
2 3 3
（填化学式）．其物质的量之比为
1：2
．
（3）由曲线乙可知，乙 NaOH 溶液中通入 CO 后，所得溶液加盐酸后产生 CO 气体体积（标准状况）的最大值为
2 2
1344
mL ．
（4）100mL 上述浓度的 NaOH 溶液中通入 CO ，其 Na CO 的含量 y（单位 mol ）与所通入的 CO 体积 x（单位 mL ）
2 2 3 2
的关系式是
y=x/22400mol
y= （3584-x ）/22400 mol 或 y=0 mol
．
考点： ．
专题： ．
分析： （1）氢氧化钠和碳酸钠的混合物中，根据消耗盐酸的量确定碳酸钠的量，碳酸钠是由氢氧化钠和二氧化碳
生成的，进而确定反应掉的氢氧化钠的量，加上剩余量即为总量，根据公式： c= n
V
确定浓度；
（2）甲图象开始不放气体，并且甲释放出的 CO 更多，因为甲之前吸收的 CO 就比乙多，假设组成法进行计算确
2 2
定甲的组成以及相关的量的多少；
（3）根据原子守恒的思想，当 Na CO 中的碳全部转化为二氧化碳时， CO 的量最多；
2 3 2
（4）通入的 CO 体积 x 的多少不一样，所发生的反应情况不同，则产生的碳酸钠的多少也不相同．
2
解答： 解：根据图示信息可知道：甲释放出的 CO 2更多，因为甲之前吸收的 CO 2就比乙多，并且甲和乙开始没
有 CO 2生成，消耗的盐酸量乙比甲多，如果甲中含有碳酸钠和氢氧化钠，一开始盐酸先要和氢氧化钠反应，设
溶液中有 xmol 氢氧化钠和 ymol 碳酸钠，前 20ml 盐酸要将 xmol 氢氧化钠中和，再将 ymol 碳酸钠转化为碳 : .
酸氢钠，后 60ml 盐酸将碳酸氢钠转化为 CO 2，所以 x+y=2mol/l×20×10 -3l= ，2y=2mol/l×60×10 -3l= ，
y= ，这个方程组没有正数解，说明溶液的组成为氢氧化钠和碳酸钠不成立；如果甲中含有碳酸氢钠和碳酸
钠，一开始盐酸先要和碳酸钠反应生成碳酸氢钠．因此前 20ml 盐酸就是和碳酸钠反应生成碳酸氢钠，后 60ml
盐酸将所有碳酸氢钠都转化为氯化钠和 CO 2，
（1）反应的整个过程：氢氧化钠和二氧化碳反应后，用盐酸将产物消耗，放出二氧化碳，实质相当于用氢氧
化钠去中和所有的盐酸，所以氢氧化钠的物质的量和盐酸的相等，从图中看出，消耗盐酸的量
n=2mol/L×=， c= n
V
=

=l ，故答案为： l；
（2）设甲溶液中有 xmol 碳酸氢钠和 ymol 碳酸钠，则 y=2mol/l×20×10 -3l= ，x+y=2mol/l×60×10 -3，求解此
方程， x= ，所以碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为 1：2，故答案为： 1：2；
（3）根据乙图的反应，当碳酸钠和盐酸反应先生称碳酸氢钠，然后再将碳酸氢钠转化为二氧化碳时，气体的量最
大，即发生反应 Na CO +HCl=NaHCO +NaCl ，NaHCO +HCl=NaCl+H O+CO ↑，即 Na CO ～CO ，产生 CO 气体体积
2 3 3 3 2 2 2 3 2 2
（标准状况）的最大值为，即×l= =1344mL ，故答案为： 1344 ；
（4）100ml 氢氧化钠溶液中含有溶质，通入 CO 后显然氢氧化钠恰好和反应生成碳酸钠，所以当通入 CO 体积 x
2 2
小于等于×22400ml 时，即 y=x/24000mol ；
氢氧化钠恰好和反应生成碳酸氢钠，所以当通入 CO 体积 x 大于等于×22400ml 时， y=0 ；
2
如果通入 CO2 的体积×22400＜ x＜×22400ml 时，此时 CO 先和氢氧化钠生成碳酸钠． x/22400molCO 中有和氢氧
2 2
化钠反应生成碳酸钠，然后过量的 x/ 再将部分碳酸钠转化为碳酸氢钠，显然此时余下的碳酸钠的量 y= （x/ ），故
答案为：
x 的取值范围（ mL ） y（mol ）与 x 的关系式
0 mL ＜x≤1792 mL y=x/22400mol
X≥3584 mL y=0 mol
3584mL ＞x＞1792mL 时 y= （3584-x ）/22400 mol



3、（2009 福州一模）取来两份等浓度的 NaOH 溶液 A 和 B，每份 10ml，分别向 A、B 中通入不
等量的 CO2，再继续向两溶液中逐滴加入 L 的盐酸，标准状况下产生的 CO2 气体体积与所加的盐
酸溶液体积之间的关系如图所示，试回答下列问题：
（1）原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 : .
L
mol/L．
（2）曲线 A 表明，原 NaOH 溶液中通入 CO2 后，所得溶液中的溶质为（写
化学式）
NaOH、Na2CO3
；其物质的量之比为
4：1
．
（3）曲线 B 表明，原 NaOH 溶液中通入 CO2 后，所得溶液加盐酸产生 CO2
气体体积（标准状况）的最大值为

ml．
考点：；．
专题：．
分析：（1）加入 90ml 盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液，根据氯离子、钠
离子守恒，计算出氢氧化钠的物质的量，再根据物质的量浓度的定义计算；
（2）由曲线 A 可知从 75ml 到 90ml 为碳酸氢钠与盐酸反应，计算碳酸氢钠的物质的量，再结合氢
氧化钠的物质的量判断二氧化碳与氢氧化钠发生的反应，据此计算；
（3）由曲线 B 可知从 30ml 到 90ml 为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，据此计算．
解答：解：（1）加入 90ml 盐酸时二氧化碳的体积达最大，此时溶液为氯化钠溶液．根据氯离
子、钠离子守恒，
所以 n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）=×L=，
所以 c（NaOH）=

=L，
故答案为：L；
（2）CO2 与 NaOH 反应为①CO2+NaOH=NaHCO3，②CO2+2NaOH=Na2CO3+H20，
当 n(CO2)
n(NaOH) : .
≥1，反应按①进行，等于 1 时，CO2、NaOH 恰好反应生成
NaHCO3；大于 1 时，生成生成 NaHCO3，CO2 有剩余；．
当 1
2
＜n(CO2)
n(NaOH)
＜1，反应按①②进行，CO2、NaOH 反应，无剩余，生成物为 NaHCO3、Na2CO3；
当 n(CO2)
n(NaOH)
≤1
2
，反应按②进行，等于 1
2
，时，CO2、NaOH 恰好反应生成 Na2CO3；小于 1
2
时，生成 Na2CO3，NaOH 有剩余；
由曲线 A 可知从 75ml 到 90ml 为碳酸氢钠与盐酸反应，反应方程式为 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑
+H2O，
所以 n（NaHCO3）=n（HCl）=（90ml-75ml）×L=×10-3mol，
根据 C 原子守恒，所以 n（CO2）=n（NaHCO3）=×10-3mol，
由（1）可知，n（NaOH）=，
所以 n(CO2)
n(NaOH)
=×103mol

=1
6
，小于 1
2
，所以反应按②进行，NaOH 有剩余，溶液中溶质为 Na2CO3 和 NaOH．
根据 C 原子守恒，所以 n（Na2CO3）=n（CO2）=×10-3mol，
再根据钠离子守恒，得溶液中氢氧化钠的物质的量为，
所以溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为：×10-3mol=4：1．
故答案为：NaO