Question

3．向300mL KOH溶液中緩慢通入一定量的CO₂氣體，充分反應(yīng)后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得到白色固體．請回答下列問題：
（1）由于CO₂通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，請列出可能的組成（填化學(xué)式）：KOH和K₂CO₃、K₂CO₃、K₂CO₃和KHCO₃、KHCO₃；
（2）若通入CO₂氣體為2.24L（標準狀況下），得到11.9g的白色固體．則所用的KOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）KOH過量，溶液中有KOH，也有K₂CO₃；CO₂過量，溶液中可能全都是KHCO₃或KHCO₃和K₂CO₃的混合物；
（2）首先根據(jù)反應(yīng)物的質(zhì)量計算反應(yīng)物的成分，根據(jù)化學(xué)方程式列方程計算．

解答 解：（1）本題涉及的反應(yīng)有：CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O，CO₂+KOH=KHCO₃，
由方程式可知，反應(yīng)分四個階段進行：
①CO₂通入量較少時主要得到K₂CO₃并有過量的KOH；
②當KOH恰巧完全反應(yīng)，只存在生成物K₂CO₃；
③繼續(xù)通入CO₂時，開始有KHCO₃生成；
④通入的CO₂使K₂CO_3全部轉(zhuǎn)化成KHCO₃．
所以有四種組合，分別是：K₂CO₃和KOH、K₂CO₃、K₂CO₃和KHCO₃、KHCO₃；
故答案為：K₂CO₃和KOH；K₂CO₃；K₂CO₃和KHCO₃；KHCO₃；
（2）標準狀況下，2.24LCO₂的物質(zhì)的量為0.1mol
當產(chǎn)物全部為K₂CO₃時：m（K₂CO₃）=0.1mol×138g•mol^-1=13.8g
當產(chǎn)物全部為KHCO₃時：m（KHCO₃）=0.1mol×100g•mol^-1=10g
10g＜11.9g＜13.8g，故白色固體成分為K₂CO₃和KHCO₃的混合物
設(shè)K₂CO₃、KHCO₃的物質(zhì)的量分別為x、y
x+y=0.1mol
138g•mol^-1•x+100g•mol^-1•y=11.9g
解得：x=0.05mol
y=0.05mol
由K元素守恒可得：c（KOH）=$\frac{（2×0.05mol+1×0.05mol）}{0.3L}$=0.5mol•L^-1；
故答案為：0.5mol•L^-1．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度角度，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，判斷反應(yīng)的可能性以及反應(yīng)的程度，根據(jù)方程式列方程計算．