Question

【題目】向300mL KOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應后，在減壓低溫下蒸發溶液，得到白色固體．請回答下列問題：
（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．
（2）若通入CO2氣體為2.24L（標準狀況下），得到11.9g的白色團體．請通過計算確定此白色固體是由哪些物質組成的？其質量各為多少？所用的KOH溶液的物質的量濃度為多少．

Answer 1

【答案】
（1）解：本題涉及的反應有：CO2+2KOH=K2CO3+H2O，CO2+KOH=KHCO3，

由方程式可知，反應分四個階段進行：

①CO2通入量較少時主要得到K2CO3并有過量的KOH；

②當KOH恰巧完全反應，只存在生成物K2CO3；

③繼續通入CO2時，開始有KHCO3生成；

④通入的CO2使K2CO3全部轉化成KHCO3．

所以有四種組合，分別是：①K2CO3+KOH②K2CO3③K2CO3+KHCO3④KHCO3；

答：可能的組成有：①K2CO3+KOH②K2CO3③K2CO3+KHCO3④KHCO3

（2）解：由：①CO2+2KOH=K2CO3+H2O②CO2+KOH=KHCO3

2.24L（標態）CO2氣體的物質的量為0.100mol，

由碳元素守恒可知：0.1 molCO2既能生成0.1mpl的K2CO3，即13.8g；也可生成0.1mol的KHCO3，即10.0g，

∵13.8g＞11.9g＞10.0g

∴得到的白色固體是 K2CO3和KHCO3的混合物．

設白色固體中K2CO3 x mol，KHCO3 y mol，即

①CO2+2KOH=K2CO3+H2O

②CO2+KOH=KHCO3

x mol+y mol= =0.100 mol，

138gmol﹣1×x mol+100 gmol﹣1×y mol=11.9g

解此方程組，得

x=0.0500mol（K2CO3）

y=0.0500mol（KHCO3）

∴白色固體中，K2CO3 質量為138gmol﹣1 ×0.0500mol=6.90g

KHCO3質量為100 gmol﹣1×0.0500mol=5.00g

消耗KOH物質的量為 2xmol+ymol=2×0.0500mol+0.0500mol=0.150mol

∴所用KOH溶液物質的量濃度為 0.150mol/0.300L=0.500 molL﹣1

答：K2CO3 質量為：6.9g，KHCO3質量為：5.0g，KOH溶液物質的量濃度為：0.5molL﹣1

【解析】（1）KOH過量，溶液中有KOH，也有K2CO3；CO2過量，溶液中可能全都是KHCO3或KHCO3和K2CO3的混合物（2）首先根據反應物的質量計算反應物的成分，根據化學方程式列方程計算．