Question

17．化工生产中常常用到“三酸两碱”，“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸，“两碱”指烧碱和纯碱．
（1）从物质的分类角度来看，不恰当的一种物质是纯碱．
（2）“三酸”与“两碱”之间均可反应，酸过量时若用化学方程式表示有六个，若用离子方程式表示却只有两个，请写出这两个离子方程式：H⁺+OH^-=H₂O、2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O．
（3）“三酸”常用于溶解金属和金属氧化物．“三酸”分别溶解Fe₂O₃的离子方程式为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
稀硫酸、稀盐酸溶解铁的离子方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
（4）烧碱、纯碱溶液均可吸收CO₂，当含0.1mol NaOH的溶液吸收一定量CO₂后，将溶液低温蒸干得到固体的组成可能有四种情况，分别是：
①NaOH和Na₂CO₃；②Na₂CO₃；
③Na₂CO₃和NaHCO₃ ；④NaHCO₃．
若通入的CO₂在标准状况下体积为1.792L，则得到固体的组成的化学式和物质的量分别是Na₂CO₃0.02mol和NaHCO₃0.06mol；将该固体全部溶于水，A、当向其中加入含0.02mol Ca（OH）₂的石灰水，生成沉淀的质量为2g；写出该反
应总的离子方程式：Ca²⁺+2OH^-+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O；
B、当向其中加入含0.07mol Ca（OH）₂的石灰水，生成沉淀的质量为7g，写出该反应总的离子方程式：7Ca²⁺+6OH^-+6HCO₃^-+CO₃^2-=7CaCO₃↓+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）纯碱的主要成分是碳酸钠，属于盐；
（2）根据酸碱反应的实质和酸与碳酸盐反应的实质书写反应的离子方程式；
（3）“三酸”分别溶解Fe₂O₃的离子方程式为难溶于水的氧化铁和氢离子反应生成铁离子和水，稀硫酸和稀盐酸与铁反应实质是铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气；
（4）0.1mol NaOH的溶液吸收一定量CO₂后，根据吸收二氧化碳的量，溶液中溶质可能为：NaOH、Na₂CO₃或 Na₂CO₃或Na₂CO₃、NaHCO₃或NaHCO₃．若通入的CO₂在标准状况下体积为1.792L，物质的量n（CO₂）=$\frac{1.792L}{22.4L/mol}$=0.08mol，当含0.1mol NaOH的溶液吸收0.08molCO₂后发生的反应可以直平法写出，4CO₂+5NaOH=Na₂CO₃+3NaHCO₃+H₂O，得到生成碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量，
A、当向其中加入含0.02mol Ca（OH）₂的石灰水，先和碳酸氢钠溶液发生反应，碳酸氢钠和氢氧化钙向比较可知碳酸氢钠过量，发生反应Ca（OH）₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，生成沉淀的物质的量为0.02mol，依据物质的量之比书写离子方程式；
B、当向其中加入含0.07mol Ca（OH）₂的石灰水，发生反应Ca（OH）₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，0.06molNaHCO₃ 全部反应需要0.03molCa（OH）₂，生成碳酸钠物质的量为：0.03mol，生成碳酸钙0.03mol，剩余氢氧化钙和碳酸钠反应：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，生成沉淀碳酸钙物质的量为0.04mol，则共生成碳酸钙物质的量为0.03mol+0.04mol=0.07mol，0.07mol氢氧化钙全部反应生成碳酸钙沉淀，依据反应定量关系书写离子方程式．

解答 解：（1）纯碱的主要成分是碳酸钠，属于盐，而碱为电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物，碳酸钠电离出钠离子和碳酸根离子，故答案为：纯碱；
（2）硝酸、硫酸和盐酸都是强酸，烧碱为强碱，反应的离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O，
强酸和碳酸钠反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O、2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O．
（3）“三酸”分别溶解Fe₂O₃的离子方程式为难溶于水的氧化铁和氢离子反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，稀硫酸和稀盐酸与铁反应实质是铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（4）0.1mol NaOH的溶液吸收一定量CO₂后，根据吸收二氧化碳的量，当通入二氧化碳的量很少时，氢氧化钠过量，生成Na₂CO₃，故蒸干得到NaOH、Na₂CO₃；当CO₂与NaOH溶液恰好完全反应时，则生成Na₂CO₃，低温蒸干得到Na₂CO₃；当CO₂稍过量时，会与部分Na₂CO₃反应生成NaHCO₃，低温蒸干得到Na₂CO₃、NaHCO₃；当CO₂大量过量时，Na₂CO₃完全转化为NaHCO₃，低温蒸干得到NaHCO₃，故溶液低温蒸干得到固体的组成为：NaOH、Na₂CO₃或 Na₂CO₃或Na₂CO₃、NaHCO₃或NaHCO₃，
当含0.1mol NaOH的溶液吸收0.08molCO₂后发生的反应可以直平法写出，4CO₂+5NaOH=Na₂CO₃+3NaHCO₃+H₂O，得到固体的组成的化学式和物质的量分别是Na₂CO₃0.02mol和NaHCO₃0.06mol，
将该固体Na₂CO₃0.02mol和NaHCO₃0.06mol全部溶于水，A、当向其中加入含0.02mol Ca（OH）₂的石灰水，先和碳酸氢钠溶液发生反应，碳酸氢钠和氢氧化钙向比较可知碳酸氢钠过量，发生反应Ca（OH）₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，生成沉淀的物质的量为0.02mol，质量=0.02mol×100g/mol=2g，B、当向其中加入含0.07mol Ca（OH）₂的石灰水，发生反应Ca（OH）₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，0.06molNaHCO₃ 全部反应需要0.03molCa（OH）₂，生成碳酸钠物质的量为：0.03mol，生成碳酸钙0.03mol，剩余氢氧化钙和碳酸钠反应：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH，生成沉淀碳酸钙物质的量为0.04mol，则共生成碳酸钙物质的量为0.03mol+0.04mol=0.07mol，沉淀的质量=0.07mol×100g/mol=7g，反应的离子方程式为：7Ca²⁺+6OH^-+6HCO₃^-+CO₃^2-=7CaCO₃↓+6H₂O，
故答案为：NaOH和Na₂CO₃，Na₂CO₃和NaHCO₃ ；Na₂CO₃0.02mol和NaHCO₃0.06mol
A、2g，Ca²⁺+2OH^-+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O；
B、7g，7Ca²⁺+6OH^-+6HCO₃^-+CO₃^2-=7CaCO₃↓+6H₂O．

点评 本题考查了物质的分类和性质，二氧化碳和碱的定量计算和产物判断，题目难度中等，注意基础知识的积累．