Question

向未知濃度、體積為V L的 NaOH溶液中緩緩?fù)ㄈ胍欢�體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的CO₂，充分反應(yīng)后，在減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體．
（1）若反應(yīng)中CO₂和NaOH均無(wú)剩余，反應(yīng)后向溶液中加入過量的澄清石灰水生成m₁ g白色沉淀．
①根據(jù)以上數(shù)據(jù)，用代數(shù)式表示CO₂的體積V（CO₂）=

 

．
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，推理計(jì)算出NaOH溶液的濃度范圍

 

．
（2）寫出確定NaOH濃度的實(shí)驗(yàn)步驟，并用代數(shù)式表示NaOH溶液的濃度．（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，只能用題中提供的CO₂和NaOH溶液，不得使用其它化學(xué)試劑．）
實(shí)驗(yàn)步驟：

 

．c（NaOH）=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）①m₁ g白色沉淀為碳酸鈣質(zhì)量，根據(jù)碳原子計(jì)算n（CO₂），再根據(jù)V=nV_m計(jì)算其體積；
②CO₂和NaOH反應(yīng)全部生成NaHCO₃時(shí)，NaOH的物質(zhì)的量最小，全部生成Na₂CO₃時(shí)，NaOH的物質(zhì)的量最大，據(jù)此解答；
（2）取VL NaOH溶液，緩緩向其中通入過量的CO₂，充分反應(yīng)減壓低溫蒸發(fā)溶液，得固體NaHCO₃，稱其質(zhì)量為m g，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算NaHCO₃的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子守恒計(jì)算n（NaOH），進(jìn)而計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：（1）①根據(jù)碳原子守恒得n（CO₂）=n（CaCO₃）=

m1g

100g/mol

=

m1

100

mol，V（CO₂）=

m1

100

mol×22.4L/mol=0.224m₁ L，
故答案為：0.224m₁ L；
②當(dāng)后應(yīng)后的生成物只有NaHCO₃時(shí)，NaOH的物質(zhì)的量最小，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaHCO₃）=

m1

100

mol，c_最小（NaOH）=

m1 100 mol

V L

=

0.01m1

V

mol/L；
當(dāng)反應(yīng)后的生成物只有Na₂CO₃時(shí)，NaOH的物質(zhì)的量最大，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）=0.02m₁  mol，c_最大（NaOH）=

0.02m1mol

V

L=

0.02m1

V

mol/L；
當(dāng)反應(yīng)后的生成物是Na₂CO₃和NaHCO₃時(shí)，消耗的NaOH在上述的二者之間，故

0.01m1

V

mol/L≤c（NaOH）≤

0.02m1

V

mol/L，
故答案為：

0.01m1

V

mol/L≤c（NaOH）≤

0.02m1

V

mol/L；
（2）方案為：取VLNaOH溶液，緩緩向其中通入過量的CO₂，充分反應(yīng)減壓低溫蒸發(fā)溶液，得固體NaHCO₃，稱其質(zhì)量為mg，n（NaOH）=n（NaHCO₃）=

m

84

mol，故c（NaOH）=

m 84 mol

V L

=

m

84V

 mol/L，
故答案為：取VLNaOH溶液，緩緩向其中通入過量的CO₂，充分反應(yīng)減壓低溫蒸發(fā)溶液，得固體NaHCO₃，稱其質(zhì)量為mg；

m

84V

 mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)方程式的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并學(xué)會(huì)利用極端假設(shè)、原子守恒來(lái)解答是解答本題的關(guān)鍵，難度中等．