Question

將標準狀況下一定體積的CO₂緩緩通入體積為V升的NaOH溶液中，充分反應后，在減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體
（1）由于CO₂通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，推斷并寫出各種可能組成的化學式（可以不填滿，也可以增加序號）
①

 

，②

 

，③

 

，④

 

．
（2）按反應的先后順序寫出各步反應的離子方程式：

 

．
（3）若反應的CO₂和NaOH均無剩余，反應后向溶液中加入過量的澄清石灰水生成a克白色沉淀
①根據(jù)以上數(shù)據(jù)，能否推理計算出標況下通入的CO₂的體積？若能，用代數(shù)式表示的體積V（CO₂）=

 

若不能，理由是

 

．
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，能否推理計算出NaOH溶液的濃度？若能，用代數(shù)式表示的濃度C（NaOH）

 

若不能，理由是

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：常規(guī)題型,計算題

分析：（1）分情況討論，當氫氧化鈉過量時碳酸碳酸鈉且氫氧化鈉剩余、當二氧化碳和氫氧化鈉恰好反應生成碳酸鈉、當二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和碳酸氫鈉、當二氧化碳過量時生成碳酸氫鈉；
（2）二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，二氧化碳和碳酸鈉、水反應生成碳酸氫鈉；
（3）①根據(jù)碳原子守恒計算二氧化碳體積；
②根據(jù)反應后溶液中的溶質判斷．

解答： 解：（1）①n（NaOH）：n（CO₂）＞2：1，所以得到的固體為NaOH和Na₂CO₃；
②n（NaOH）：n（CO₂）=2時，得到的固體為Na₂CO₃；
③當1＜n（NaOH）：n（CO₂）＜2時，得到的固體為Na₂CO₃和NaHCO₃；
④當n（NaOH）：n（CO₂）＜1：1時，得到的固體是NaHCO₃，
故答案為：NaOH和Na₂CO₃；Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaHCO₃；NaHCO₃；
（2）二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，二氧化碳和碳酸鈉、水反應生成碳酸氫鈉，離子反應方程式分別為：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O、CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，故答案為：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O、CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-；
（3）①根據(jù)碳原子守恒得n（CO₂）=n（CaCO₃）=

ag

100g/mol

，V（CO₂）=

a

100

mol×22.4L/mol=0.224aL，
故答案為：0.224aL；
②當后應后的生成物只有NaHCO₃時，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaHCO₃），根據(jù)碳原子守恒得n（CaCO₃）=n（NaHCO₃）=

a

100

mol，C（NaOH）=

a 100 mol

VL

=

a

100V

mol/L；
當反應后的生成物只有Na₂CO₃時，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=2n（Na₂CO₃），根據(jù)碳原子守恒得n（CaCO₃）=n（NaHCO₃）=

a

100

mol，C（NaOH）=

2a 100 mol

VL

=

a

50V

mol/L；
當反應后的生成物是Na₂CO₃和NaHCO₃時，消耗的NaOH在上述的二者之間，所以NaOH溶液的物質的量濃度不能確定，
故答案為：當后應后的生成物只有NaHCO₃時，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaHCO₃），根據(jù)碳原子守恒得n（CaCO₃）=n（NaHCO₃）=

a

100

mol，C（NaOH）=

a 100 mol

VL

=

a

100V

mol/L；
當反應后的生成物只有Na₂CO₃時，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=2n（Na₂CO₃），根據(jù)碳原子守恒得n（CaCO₃）=n（NaHCO₃）=

a

100

mol，C（NaOH）=

2a 100 mol

VL

=

a

50V

mol/L；
當反應后的生成物是Na₂CO₃和NaHCO₃時，消耗的NaOH在上述的二者之間，所以NaOH溶液的物質的量濃度不能確定．

點評：本題考查了物質的量的有關計算，以二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉、碳酸氫鈉為分界點進行分析，再結合原子守恒解答，難度中等．