Question

向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体．请回答下

Answer 1

解题思路：（1）KOH过量，溶液中有KOH，也有K₂CO₃；CO₂过量，溶液中可能全都是KHCO₃或KHCO₃和K₂CO₃的混合物

（2）首先根据反应物的质量计算反应物的成分，根据化学方程式列方程计算．

（1）本题涉及的反应有：CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O，CO₂+KOH=KHCO₃，

由方程式可知，反应分四个阶段进行：

①CO₂通入量较少时主要得到K₂CO₃并有过量的KOH；

②当KOH恰巧完全反应，只存在生成物K₂CO₃；

③继续通入CO₂时，开始有KHCO₃生成；

④通入的CO₂使K₂CO_3全部转化成KHCO₃．

所以有四种组合，分别是：①K₂CO₃+KOH②K₂CO₃③K₂CO₃+KHCO₃④KHCO₃；

答：可能的组成有：①K₂CO₃+KOH②K₂CO₃③K₂CO₃+KHCO₃④KHCO₃；

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

2.24L（标态）CO₂气体的物质的量为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

∴得到的白色固体是 K₂CO₃和KHCO₃的混合物．

设白色固体中K₂CO₃x mol，KHCO₃y mol，即

①CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O

②CO₂+KOH=KHCO₃

x mol+y mol=[2.24L/22.4L/mol]=0.100 mol，

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

解此方程组，得

x=0.0500mol（K₂CO₃）

y=0.0500mol（KHCO₃）

∴白色固体中，K₂CO₃质量为138g•mol^-1 ×0.0500mol=6.90g

KHCO₃质量为100 g•mol^-1×0.0500mol=5.00g

消耗KOH物质的量为 2xmol+ymol=2×0.0500mol+0.0500mol=0.150mol

∴所用KOH溶液物质的量浓度为 0.150mol/0.300L=0.500 mol•L^-1

答：K₂CO₃质量为：6.9g，KHCO₃质量为：5.0g，KOH溶液物质的量浓度为：0.5mol•L^-1

点评：

本题考点： 有关范围讨论题的计算．

考点点评： 本题考查混合物的计算，题目难度角度，注意把握物质的性质，判断反应的可能性以及反应的程度，根据方程式列方程计算．