Question

【题目】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．请回答下列问题：
（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出．
（2）若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色团体．请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的？其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少．

Answer 1

【答案】
（1）解：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K2CO3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）解：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

解此方程组，得

x=0.0500mol（K2CO3）

y=0.0500mol（KHCO3）

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

KHCO3质量为100 gmol﹣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 molL﹣1

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

【解析】（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．