Question

已知CO₂通入NaOH溶液中能發(fā)生CO₂通入澄清石灰水的同類型反應，現(xiàn)將一定量的CO₂氣體通入500mL某NaOH溶液中，充分反應后，將溶液在低溫下蒸發(fā)，得到不含結晶水的白色固體A．
（1）試分析推理，判斷白色固體A的可能組成：

種類	1	2	3	4	5
組成化學式

（2）取三份質(zhì)量不同的白色固體A樣品分別與50mL相同濃度的稀鹽酸反應，得到CO₂氣體（密度d=

55

28

g/L）體積與白色固體A的質(zhì)量關系如下表所示：

組別	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
鹽酸的體積（ml）	50	50	50
A的質(zhì)量（g）	3.80	6.20	7.20
氣體的體積（ml）	896	1344	1344

①表中第

 

組數(shù)據(jù)表明加入的50mL鹽酸反應后有剩余，理由

 

．
②推斷A的成分及Ⅰ組固體A中各成分的質(zhì)量（要求寫出計算過程）．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）根據(jù)CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃來分析；
（2）各組所用鹽酸的物質(zhì)的量相同，而第Ⅰ組生成的氣體比其他兩組都少，所以第Ⅰ組鹽酸過量；
根據(jù)第Ⅰ組數(shù)據(jù)，利用討論的方法，假設全部為Na₂CO₃，全部為NaHCO₃，計算其質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量判斷組分，進而計算各組分的質(zhì)量．

解答： 解：（1）①當CO₂與NaOH的物質(zhì)的量比小于1：2時，由反應CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O可知反應生成碳酸鈉，還有剩余的NaOH，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為NaOH和Na₂CO₃ ；
②當二氧化碳與NaOH的物質(zhì)的量為1：2時，反應CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O恰好完全進行，則溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為Na₂CO₃ ；
③當二氧化碳與NaOH的物質(zhì)的量比大于1：2，而小于1：1時，發(fā)生CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為Na₂CO₃和NaHCO₃ ；
④當二氧化碳與NaOH的物質(zhì)的量比≥1：1時，發(fā)生CO₂+NaOH═NaHCO₃，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為NaHCO₃；
故答案為：NaOH和Na₂CO₃ ；Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaHCO₃ ；NaHCO₃；
（2）①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組數(shù)據(jù)中鹽酸的量相同，而第Ⅰ生成的氣體比其他兩組都少，所以第Ⅰ組鹽酸過量，
故答案為：Ⅰ；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組數(shù)據(jù)中鹽酸的量相同，但Ⅰ組中產(chǎn)生的氣體量最少；
②第Ⅰ組中，n（CO₂）=

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，
如全部為Na₂CO₃，m（Na₂CO₃）=106g/mol×0.04mol=4.24g，
如全部為NaHCO₃，m（NaHCO₃）=84g/mol×0.04mol=3.36g，
由3.36＜3.8＜4.24，則應為Na₂CO₃與NaHCO₃的混合物，
答：固體A由Na₂CO₃與NaHCO₃組成，Ⅰ組固體A中Na₂CO₃的質(zhì)量為2.12g，NaHCO₃的質(zhì)量為1.68g．

點評：本題考查混合物的計算、化學方程式計算，題目難度中等，本題注意對表中數(shù)據(jù)的分析，考查學生的數(shù)據(jù)分析能力，做題中注意討論法的應用．