Question

將標準狀況下4.48L的CO₂通入適量的NaOH溶液充分反應后，溶液中生成鹽的質量為19.0g．
（1）若要使生成的鹽的質量變?yōu)?5.2g，應繼續(xù)向溶液中通入標準狀況下CO₂

 

g．
（2）向生成的19.0g的鹽溶液中加入一定量某物質，充分反應后，減壓低溫蒸發(fā)得到純凈的21.2g Na₂CO₃固體．則：
①若只能加入0.05mol某物質，則加入的物質可以是

 

或

 

．
②若只能加入0.10mol某物質，則加入的物質可以是

 

或

 

．

Answer 1

分析：（1）二氧化碳與氫氧化鈉反應，若只生成碳酸鈉，根據二氧化碳的體積計算碳酸鈉質量；若只生成碳酸氫鈉，根據二氧化碳的體積計算碳酸鈉質量．根據計算所得碳酸鈉、碳酸氫鈉的質量，判斷二氧化碳與氫氧化鈉生成的鹽的組成；
根據鹽的組成可知，使鹽增重的具體反應，結合方程式根據差量法計算；
（2）根據19.0g鹽的組成，結合C原子、Na原子守恒進行判斷．

解答：解：（1）二氧化碳與氫氧化鈉反應，若只生成碳酸鈉，根據方程式結合二氧化碳的體積計算碳酸鈉質量，則：
  CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
 22.4L       106g
 4.48L        m
所以m=21.2 g，
若只生成碳酸氫鈉，根據二氧化碳的體積計算碳酸鈉質量，
  CO₂+NaOH═NaHCO₃
 22.4L       84g
 4.48L        n
所以n=16.8 g，
由于16.8 g＜19.0g＜21.2 g，故19.0 g鹽應為Na₂CO₃與NaHCO₃的混合物．
根據C原子守恒可知，19.0 g鹽的物質的量等于二氧化碳的物質的量為

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，所以Na₂CO₃與NaHCO₃的平均摩爾質量為

19g

0.2mol

=95g/mol，根據十字交叉法計算Na₂CO₃與NaHCO₃的各自物質的量，

所以Na₂CO₃與NaHCO₃的物質的量之比為11：11=1：1，所以Na₂CO₃為0.1 mol，NaHCO₃為0.1 mol．
要使生成的鹽的質量變?yōu)?5.2g，應繼續(xù)向溶液中通入標準狀況下CO₂，應為碳酸鈉吸收二氧化碳．所以
    Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃ △m（增重）
　　1 mol     44 g 　         62 g
    0.1 mol   4.4 g        25.2 g-19.0 g=6.2g
故需通入4.4 g CO₂．
故答案為：4.4；
（2）19.0 g鹽為Na₂CO₃為0.1 mol，NaHCO₃為0.1 mol．要得到純凈的21.2g Na₂CO₃固體，即要將0.1 mol NaHCO₃變?yōu)?.1 mol Na₂CO₃，
“某種物質”需滿足3個條件：a．顯堿性或能生成堿，b．需加入Na元素，c．不能帶來其它雜質．
①中根據Na原子守恒，0.05 mol物質中需有0.1 mol Na原子，故符合條件的只有Na₂O或Na₂O₂，
故答案為：Na₂O；Na₂O₂；
②中根據Na原子守恒0.1 mol物質中需有0.1 mol Na，故符合條件的可有Na、NaOH等，
故答案為：Na；NaOH．

點評：本題考查二氧化碳與氫氧化鈉反應的計算，難度較大，關鍵在于利用極限法確定19.0g的鹽的成分．