Question

15．向300mlKOH溶液中緩慢通入2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO₂氣體，CO₂完全反應(yīng)后，再小心減壓蒸干溶液，得到11.9g白色固體．則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 二氧化碳通入溶液后，先生成KHCO₃
• B． 此白色固體可能為KOH 和K₂CO₃
• C． 原KOH溶液中物質(zhì)的量濃度一定是0.500mol/L
• D． 此白色固體可能有兩種組成情況，這兩種混合物都有含有K₂CO₃

Answer 1

分析 2.24L（標(biāo)況下）CO₂氣體的物質(zhì)的量為0.1mol，二氧化碳完全反應(yīng)，若只發(fā)生：CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O，則生成0.1mol的K₂CO₃，其質(zhì)量=0.1mol×138g/mol=13.8g；
若只發(fā)生：CO₂+KOH=KHCO₃，則生成0.1mol的KHCO₃，其質(zhì)量=0.1mol×100g/mol=10g，由于13.8g＞11.9g＞10.0g，所以得到的白色固體是K₂CO₃和KHCO₃的混合物，
設(shè)白色固體中K₂CO₃ x mol，KHCO₃ y mol，根據(jù)C元素守恒及二者質(zhì)量列方程計(jì)算，再根據(jù)鉀離子守恒計(jì)算KOH物質(zhì)的量，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算KOH溶液物質(zhì)的量濃度．

解答 解：2.24L（標(biāo)況下）CO₂氣體的物質(zhì)的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
若只發(fā)生：CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O，則生成0.1mol的K₂CO₃，其質(zhì)量=0.1mol×138g/mol=13.8g，
若只發(fā)生：CO₂+KOH=KHCO₃，則生成0.1mol的KHCO₃，其質(zhì)量=0.1mol×100g/mol=10g，
由于13.8g＞11.9g＞10.0g，所以得到的白色固體是K₂CO₃和KHCO₃的混合物；
設(shè)白色固體中K₂CO₃ x mol，KHCO₃ y mol，
根據(jù)碳原子守恒，有：x mol+y mol=0.1 mol，
由二者質(zhì)量可知：138g•mol^-1×x mol+100 g•mol^-1×y mol=11.9g
聯(lián)立方程，解得x=0.05mol y=0.05mol
故白色固體中含有K₂CO₃ 的質(zhì)量=138g•mol^-1×0.05 mol=6.9g，
原溶液中KOH物質(zhì)的量為 2xmol+ymol=2×0.05mol+0.05mol=0.15mol，所用KOH溶液物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.15mol}{0.3L}$=0.500 mol•L^-1，
A、二氧化碳通入溶液后，首先生成K₂CO₃，故A錯(cuò)誤；
B、由于13.8g＞11.9g＞10.0g，所以得到的白色固體是K₂CO₃和KHCO₃的混合物，故B錯(cuò)誤；
C、由上分析可知，原KOH溶液中物質(zhì)的量濃度一定是0.500mol/L，故C正確；
D、所以得到的白色固體是K₂CO₃和KHCO₃的混合物，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，利用極限法判斷產(chǎn)物的組成是解題關(guān)鍵．