Question

實驗室有CaCO₃和KHCO₃組成的混合物試樣�；瘜W興趣小組的高三同學指導高一同學利用其進行了有益的探究和思維品質訓練。請你也參加討論。

稱取上述混合物20.0 g與2 mol·L^-1鹽酸160.0 mL充分反應。

（1）若混合物中，n(CaCO₃)=n(KHCO₃)，則可生成的氣體的體積（標準狀況）為____________L。

（2）若混合物中，n(CaCO₃)≠n(KHCO₃)，則所生成的氣體的物質的量可能是____________（填序號）。

A.0.22 mol                B.0.20 mol               C.0.18 mol                D.0.16 mol

結合簡單計算和推理，簡要說明不作出相關選項選擇的理由分別是_____________________；_____________________。

Answer 1

（1）4.48  （2）BC

M（CaCO₃)=M(KHCO₃)=100 g·mol^-1,20.0 g混合物的物質的量為0.20 mol。最多生成n(CO₂)=0.20 mol，故不選A  20.0 g試樣若全為CaCO₃，則生成CO₂的量最少，應以n(HCl)計算，為0.16 mol，故不選D

解析：M(CaCO₃)=M(KHCO₃)=100 g·mol^-1,則20.0 g混合物為0.2 mol。

n(HCl)=2 mol·L^-1×0.16 L=0.32 mol

由反應CaCO₃+2HCl====CaCl₂+H₂O+CO₂↑和KHCO₃+HCl====KCl+H₂O+CO₂↑,可知若樣品全部為CaCO₃時，HCl不足量，而全部為KHCO₃時，HCl有剩余，當n(CaCO₃)=n(KHCO₃)=0.1 mol時，HCl剩余0.02 mol，混合物完全反應，應生成n(CO₂)=0.2 mol，即4.48 L。當n(CaCO₃)≠n(KHCO₃)時，如上所述，若全部為CaCO₃,應根據n(HCl)計算CO₂，n(CO₂)=0.16 mol，故不能選。由于n(混合物)=0.2 mol，故最多可生成CO₂ 0.2 mol，A不能選。