含有b mol Ca(OH)2的澄清石灰水中通入a L CO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).
(1)當(dāng)生成沉淀的質(zhì)量最大時(shí),a是
22.4b
22.4b
,沉淀質(zhì)量為
100b
100b
g
(2)當(dāng)a、b滿足
22.4b<a<44.8b
22.4b<a<44.8b
關(guān)系時(shí),隨a增大而沉淀質(zhì)量減少.
(3)現(xiàn)在向含有0.1mol Ca(OH)2的澄清石灰水中通入CO2氣體,得到了沉淀2.5g,則向其中通入CO2體積可能為
0.56
0.56
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
分析:(1)根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣的反應(yīng)可以知道,它們發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;CaCO3+H2O+CO2═CaHCO3;生成沉淀質(zhì)量最大時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:;可以根據(jù)該化學(xué)方程式求出二氧化碳的體積和生成的沉淀的質(zhì)量;
(2)如果通入的二氧化碳繼續(xù)增加則會(huì)使產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量減少,可以據(jù)此解答;
(3)通入二氧化碳產(chǎn)生了2.5g沉淀,根據(jù)(1)中的分析可以知道有兩種情況,一是反應(yīng)生成了2.5g沉淀,二是二氧化碳和氫氧化鈣完全反應(yīng)后,繼續(xù)通入二氧化碳沉淀減少至2.5g,可以據(jù)此解答該題.
解答:解:(1)根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈣的反應(yīng)可以知道,它們發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;CaCO3+H2O+CO2═CaHCO3;生成沉淀質(zhì)量最大時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
1      1        1
bmol   bmol    bmol
所以碳酸鈣的最大質(zhì)量為:100g/mol×bmol=100bg;消耗二氧化碳的體積為22.4bL
(2)如果通入的二氧化碳繼續(xù)增加則會(huì)使產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量減少,則發(fā)生的反應(yīng)為CaCO3+H2O+CO2═CaHCO3;根據(jù)(1)中的解答可以知道生成碳酸鈣的物質(zhì)的量為bmol,則:
CaCO3+H2O+CO2═CaHCO3;
1        1
bmol    bmol
該反應(yīng)中消耗二氧化碳的體積為22.4bL
至沉淀消失消耗的二氧化碳的體積為22.4bL+22.4bL=44.8bL
所以當(dāng)a、b滿足22.4b<a<44.8b關(guān)系時(shí),隨a增大而沉淀質(zhì)量減少.
(3)根據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式可以知道0.1mol氫氧化鈣最多生成碳酸鈣的質(zhì)量為:
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
 1      1       1
0.1mol 0.1mol 0.1mol
所以碳酸鈣的質(zhì)量為:0.1mol×100g/mol=10g
所以通入二氧化碳產(chǎn)生了2.5g沉淀,根據(jù)(1)中的分析可以知道有兩種情況,一是反應(yīng)生成了2.5g沉淀,二是二氧化碳和氫氧化鈣完全反應(yīng)后,繼續(xù)通入二氧化碳沉淀減少至2.5g,根據(jù)(1)的解答可以知道,生成碳酸鈣和消耗二氧化碳的物質(zhì)的量相等,2.5g碳酸鈣的物質(zhì)的量為:2.5g÷100g/mol=0.025mol
此時(shí)消耗二氧化碳的體積為:0.25mol×22.4L/mol=0.56L
若是通入過量的二氧化碳,則被反應(yīng)掉的碳酸鈣的質(zhì)量為:10g-2.5g=7.5g,其物質(zhì)的量為:7.5g÷100g/mol=0.075mol
所以此時(shí)消耗的二氧化碳的體積為(0.1mol+0.075mol)×22.4L/mol=3.92L
故答案為:(1)22.4b,100b;
(2)22.4b<a<44.8b;
(3)0.56或3.92.
點(diǎn)評(píng):此題是對(duì)常見酸堿鹽的性質(zhì)的認(rèn)識(shí),解題的關(guān)鍵是對(duì)相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)的認(rèn)識(shí).
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