某化学兴趣小组用100mL1mol/LNaOH溶液完全吸收了amolCO2后得到溶液A（液体体积无变化）．为了确定溶液A的溶质成分及a值，该兴趣小组的同学进行了如下实验．请帮助他们完成下列相应实验

Question

某化学兴趣小组用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO₂后得到溶液A（液体体积无变化）．为了确定溶液A的溶质成分及a值，该兴趣小组的同学进行了如下实验．请帮助他们完成下列相应实验内容．
[提出假设]
假设Ⅰ：溶液A的溶质为NaOH、Na₂CO₃；
假设Ⅱ：溶液A的溶质为Na₂CO₃；
假设Ⅲ：溶液A的溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃；
假设Ⅳ：溶液A的溶质为___．
[实验过程]

（1）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，由此得出假设I成立．
（2）乙同学分析后认为甲同学的实验结论有误．请用离子方程式说明乙同学的判断依据___；他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的
___溶液，来检验溶液A是否含___，结果加入检验溶液后观察到溶液A变浑浊．
（3）丙同学为了检验溶液A是否还含其它溶质，他将乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，则假设___正确．
（4）为准确测定a值，丁同学取了10mL溶液A在锥形瓶中，用滴定管向其中加入某浓度的稀硫酸，记录加入硫酸的体积与生成气体的情况，并绘制成如图象：则a=___，所加硫酸的物质的量浓度为___．

Answer 1

用100mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO₂后得到溶液A（液体体积无变化），二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，溶液中为氢氧化钠和碳酸钠，二氧化碳恰好和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，二氧化碳过滤得到溶液中溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，二氧化碳足量反应生成碳酸氢钠；假设Ⅰ：溶液A的溶质为NaOH、Na₂CO₃；假设Ⅱ：溶液A的溶质为Na₂CO₃；假设Ⅲ：溶液A的溶质为Na₂CO₃、NaHCO₃；假设Ⅳ：溶液A的溶质为NaHCO₃；
故答案为：NaHCO₃；
（2）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，溶液呈碱性，可能的原因是假设Ⅰ，假设Ⅱ，假设Ⅲ，假设Ⅳ，碳酸钠溶液中碳酸根离子、碳酸氢根离子水解溶液显碱性，用离子方程式说明乙同学的判断依据为：CO₃^2-+H₂O⇌HCO₃^-+OH^- 或HCO₃^-+H₂O⇌H₂CO₃+OH^-：他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的氯化钡溶液，观察到溶液A变浑浊是为了检验溶液A中含有碳酸钠，
故答案为：CO₃^2-+H₂O⇌HCO₃^-+OH^- 或HCO₃^-+H₂O⇌H₂CO₃+OH^-；BaCl₂；Na₂CO₃；
（3）乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，是碳酸氢钠溶液和盐酸反应生成二氧化碳气体，则含有碳酸钠和碳酸氢钠，假设Ⅲ正确；
故答案为：Ⅲ；
（4）图象分析可知开始无其消耗硫酸5ml，生成二氧化碳气体消耗硫酸为10ml，证明含有溶质为等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠，依据化学方程式定量关系计算得到，设硫酸浓度为：cmol/L，发生反应为：2Na₂CO₃+H₂SO₄=2NaHCO₃+Na₂SO₄，2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；依据元素守恒列式计算：100mL 1mol/L NaOH溶液n（NaOH）=0.1mol，取10ml溶液中含有氢氧化钠物质的量为0.01mol，硫酸浓度为c，得到0.015L×c×2=0.01mol
c=(1)/(3)mol/L，分析图象可知NaHCO₃消耗硫酸10ml，
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O
2         1
n        （ 0.015L-0.005L）×(1)/(3)
n=(0.02)/(3)mol
100ml溶液中依据碳守恒得到二氧化碳物质的量a=(0.02)/(3)mol×10=(1)/(15)mol；
故答案为：(1)/(15)mol；(1)/(3)mol/L．