题目

实验室有甲、乙两瓶丢失标签的无色溶液,其中一瓶是盐酸,另一瓶是碳酸钠溶液,为确定甲乙两瓶溶液的成分
及其物质的量浓度,现操作如下：
①量取25.00mL甲溶液,向其中缓慢滴加乙溶液15.00mL,共收集到二氧化碳224mL.
②另取15.00mL乙溶液,向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL,共收集到二氧化碳112mL.
求甲的物质的量浓度.
我现在知道了甲是HCl,乙是Na2CO3.物质的量浓度怎么算?关键就是我现在没法判断哪个过量.
这是我在弄白猫杯的题目,要是参加过,分享下经验吧~

提问时间：2020-07-20

答案

设盐酸溶液中含氯化氢的物质的量为X
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
2 22.4
X 0.224ml
X=0.02mol
盐酸的物质的量浓度=0.02mol/0.025L=0.8mol/L
设碳酸氢钠反应消耗氯化氢的物质的量为Y,碳酸钠的物质的量为Z
NaHCO3 + HCl =NaCl + H2O + CO2↑
1 22.4
Y 0.112ml
Y=0.005mol
则碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗氯化氢的物质的量=0.02mol-0.005mol=0.015mol
Na2CO3 + HCl = NaCl +NaHCO3
1 1
Z 0.015mol
Z=0.015mol
碳酸钠溶液的物质的量浓度=0.015mol/0.015L=1mol/L
分析:根据①和② 可知甲为盐酸,乙为碳酸钠,
当把碳酸钠滴入盐酸时,开始盐酸过量,碳酸钠完全反应,直接发生如下反应:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑,随着碳酸钠溶液的滴入,碳酸钠使盐酸完全反应.
当把盐酸滴入碳酸钠时,开始碳酸钠过量,盐酸不足先发生
Na2CO3 + HCl = NaCl +NaHCO3 的反应,
当碳酸钠完全转化为碳酸氢钠后,再滴加盐酸,盐酸又与碳酸氢钠反应,根据②反应生成二氧化碳气体体积小于①反应的体积,说明②中再滴入的盐酸没有使生成碳酸氢钠完全反应.最终盐酸的量不足.反应的化学方程式为:
NaHCO3 + HCl =NaCl + H2O + CO2↑