Question

向300mLKOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂氣體，充分反應(yīng)后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得到白色固體．請(qǐng)回答下列問題：
（1）由于CO₂通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，試推斷有幾種可能的組成，并分別列出．（有幾種寫幾種）

1	2	3	4	5	6

（2）若通入CO₂氣體為2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），得到11.9g的白色固體．請(qǐng)通過計(jì)算確定此白色固體是由哪些物質(zhì)組成的？

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）發(fā)生反應(yīng)：①CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O、②CO₂+KOH=KHCO₃，可知：
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）＞2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①，KOH有剩余；
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）=2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①，KOH與二氧化碳恰好反應(yīng)；
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）=1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)②，KOH與二氧化碳恰好反應(yīng)；
當(dāng)1＜n（KOH）：n（CO₂）＜2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①、②；
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）＜1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)②，二氧化碳有剩余；
（2）假設(shè)二氧化碳完全反應(yīng)，白色固體為碳酸鉀，計(jì)算碳酸鉀質(zhì)量，假設(shè)二氧化碳完全反應(yīng)，白色固體只是碳酸氫鉀，計(jì)算碳酸氫鉀的質(zhì)量，據(jù)此判斷11.9g時(shí)固體的成分，進(jìn)而計(jì)算解答．

解答： 解：（1）發(fā)生反應(yīng)：①CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O、②CO₂+KOH=KHCO₃，可知：
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）＞2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①，KOH有剩余，白色固體為K₂CO₃、KOH；
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）=2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①，KOH與二氧化碳恰好反應(yīng)，白色固體為K₂CO₃；
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）=1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)②，KOH與二氧化碳恰好反應(yīng)，白色固體為KHCO₃；
當(dāng)1＜n（KOH）：n（CO₂）＜2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)①、②，白色固體為K₂CO₃、KHCO₃；
當(dāng)n（KOH）：n（CO₂）＜1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)②，二氧化碳有剩余，白色固體為KHCO₃；
故答案為：

可能情況	①	②	③	④	⑤
組成物質(zhì)	K2CO3、KOH	K2CO3	KHCO3、K2CO3	KHCO3

；
（2）二氧化碳的物質(zhì)的量為

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
假設(shè)二氧化碳完全反應(yīng)，白色固體為碳酸鉀，則m（K₂CO₃）=0.1mol×138g/mol=13.8g，
假設(shè)二氧化碳完全反應(yīng)，白色固體只是碳酸氫鉀，則m（KHCO₃）=0.1mol×100g/mol=10g，
由于13.8g＞11.9g＞10.0g
所以得到的白色固體是 K₂CO₃和KHCO₃的混合物．
設(shè)白色固體中 K₂CO₃ 為x mol，KHCO₃ 為y mol，根據(jù)碳元素守恒、二者總質(zhì)量得：

x+y=0.1 138x+100y=11.9

解得x=0.05mol，y=0.05mol
答：白色固體為0.05mol K₂CO₃和0.05mol KHCO₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，關(guān)鍵是根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式判斷可能的反應(yīng)產(chǎn)物，（2）中注意利用極限法確定固體組成．