Question

向300mLKOH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．（有几种写几种）

1	2	3	4	5	6

（2）若通入CO₂气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色固体．请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）发生反应：①CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O、②CO₂+KOH=KHCO₃，可知：
当n（KOH）：n（CO₂）＞2时，发生反应①，KOH有剩余；
当n（KOH）：n（CO₂）=2时，发生反应①，KOH与二氧化碳恰好反应；
当n（KOH）：n（CO₂）=1时，发生反应②，KOH与二氧化碳恰好反应；
当1＜n（KOH）：n（CO₂）＜2时，发生反应①、②；
当n（KOH）：n（CO₂）＜1时，发生反应②，二氧化碳有剩余；
（2）假设二氧化碳完全反应，白色固体为碳酸钾，计算碳酸钾质量，假设二氧化碳完全反应，白色固体只是碳酸氢钾，计算碳酸氢钾的质量，据此判断11.9g时固体的成分，进而计算解答．

解答： 解：（1）发生反应：①CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O、②CO₂+KOH=KHCO₃，可知：
当n（KOH）：n（CO₂）＞2时，发生反应①，KOH有剩余，白色固体为K₂CO₃、KOH；
当n（KOH）：n（CO₂）=2时，发生反应①，KOH与二氧化碳恰好反应，白色固体为K₂CO₃；
当n（KOH）：n（CO₂）=1时，发生反应②，KOH与二氧化碳恰好反应，白色固体为KHCO₃；
当1＜n（KOH）：n（CO₂）＜2时，发生反应①、②，白色固体为K₂CO₃、KHCO₃；
当n（KOH）：n（CO₂）＜1时，发生反应②，二氧化碳有剩余，白色固体为KHCO₃；
故答案为：

可能情况	①	②	③	④	⑤
组成物质	K2CO3、KOH	K2CO3	KHCO3、K2CO3	KHCO3

；
（2）二氧化碳的物质的量为

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
假设二氧化碳完全反应，白色固体为碳酸钾，则m（K₂CO₃）=0.1mol×138g/mol=13.8g，
假设二氧化碳完全反应，白色固体只是碳酸氢钾，则m（KHCO₃）=0.1mol×100g/mol=10g，
由于13.8g＞11.9g＞10.0g
所以得到的白色固体是 K₂CO₃和KHCO₃的混合物．
设白色固体中 K₂CO₃ 为x mol，KHCO₃ 为y mol，根据碳元素守恒、二者总质量得：

x+y=0.1 138x+100y=11.9

解得x=0.05mol，y=0.05mol
答：白色固体为0.05mol K₂CO₃和0.05mol KHCO₃．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，关键是根据反应的化学方程式判断可能的反应产物，（2）中注意利用极限法确定固体组成．