分析 (1)可能發(fā)生反應:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3,由方程式可知,完全反應生成碳酸氫鈉時,吸收二氧化碳最多,根據(jù)n=cV計算NaOH的物質(zhì)的量,根據(jù)方程式計算二氧化碳的物質(zhì)的量,再根據(jù)V=nVm計算二氧化碳體積;
(2)溶液增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量,其物質(zhì)的量為0.1mol,故n(CO2):(NaOH)=0.1mol:0.25L×2mol/L=1:5,小于1:2,故氫氧化鈉有剩余,蒸發(fā)溶液得到的固體為碳酸鈉、氫氧化鈉,根據(jù)碳元素守恒計算碳酸鈉的物質(zhì)的量,根據(jù)鈉元素守恒計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量;
(3)①m1 g白色沉淀為碳酸鈣質(zhì)量,根據(jù)碳原子計算n(CO2),再根據(jù)V=nVm計算其體積;
②CO2和NaOH反應全部生成NaHCO3時,NaOH的物質(zhì)的量最小,全部生成Na2CO3時,NaOH的物質(zhì)的量最大,據(jù)此解答;
③取VL NaOH溶液,緩緩向其中通入過量的CO2,充分反應減壓低溫蒸發(fā)溶液,得固體NaHCO3,稱其質(zhì)量為m g,根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算NaHCO3的物質(zhì)的量,根據(jù)鈉離子守恒計算n(NaOH),進而計算NaOH的物質(zhì)的量濃度.
解答 解:(1)可能發(fā)生反應:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3,由方程式可知,完全反應生成碳酸氫鈉時,吸收二氧化碳最多,NaOH的物質(zhì)的量=0.25L×1mol/L=0.25mol,故吸收二氧化碳的物質(zhì)的量=0.25mol,二氧化碳的體積=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,
故答案為:5.6;
(2)溶液增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量,其物質(zhì)的量=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol,故n(CO2):(NaOH)=0.1mol:0.25L×2mol/L=1:5,小于1:2,故氫氧化鈉有剩余,蒸發(fā)溶液得到的固體為碳酸鈉、氫氧化鈉,根據(jù)碳元素守恒,碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.1mol,
根據(jù)鈉元素守恒,氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0.25L×2mol/L-0.1mol×2=0.3mol,
答:所得固體中碳酸鈉為0.1mol、氫氧化鈉為0.3mol;
(3)①根據(jù)碳原子守恒得n(CO2)=n(CaCO3)=$\frac{{m}_{1}g}{100g/mol}$=$\frac{{m}_{1}}{100}$mol,V(CO2)=$\frac{{m}_{1}}{100}$mol×22.4L/mol=0.224m1 L,
故答案為:0.224m1 L;
②當后應后的生成物只有NaHCO3時,NaOH的物質(zhì)的量最小,根據(jù)鈉原子守恒得n(NaOH)=n(NaHCO3)=$\frac{{m}_{1}}{100}$mol,c最小(NaOH)=$\frac{\frac{{m}_{1}}{100}mol}{VL}$=$\frac{0.01{m}_{1}}{V}$mol/L;
當反應后的生成物只有Na2CO3時,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)=$\frac{0.02{m}_{1}mol}{V}$=$\frac{0.02{m}_{1}}{V}$mol/L;
當反應后的生成物是Na2CO3和NaHCO3時,消耗的NaOH在上述的二者之間,故$\frac{0.01{m}_{1}}{V}$mol/L≤c(NaOH)≤$\frac{0.02{m}_{1}}{V}$mol/L,
故答案為:$\frac{0.01{m}_{1}}{V}$mol/L≤c(NaOH)≤$\frac{0.02{m}_{1}}{V}$mol/L;
③方案為:取VLNaOH溶液,緩緩向其中通入過量的CO2,充分反應減壓低溫蒸發(fā)溶液,得固體NaHCO3,稱其質(zhì)量為mg,n(NaOH)=n(NaHCO3)=$\frac{m}{84}$mol,故c(NaOH)=$\frac{\frac{m}{84}mol}{VL}$=$\frac{m}{84V}$ mol/L,
故答案為:取VLNaOH溶液,緩緩向其中通入過量的CO2,充分反應減壓低溫蒸發(fā)溶液,得固體NaHCO3,稱其質(zhì)量為mg;$\frac{m}{84V}$ mol/L.
點評 本題考查化學方程式的計算、實驗方案設計,明確發(fā)生的化學反應,并學會利用極端假設、原子守恒來解答是解答本題的關鍵,難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
混合物 | SiO2 (Si) | CO2(SO2) | NaHCO3(Na2SiO3) | SiO2(NaCl) |
除雜試劑 | 空氣 | 飽和碳酸氫鈉溶液 | 水、足量二氧化碳 | 水 |
除雜方法 | 加熱 | 洗氣 | 過濾、蒸發(fā) | 過濾 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | HCHO與 | B. | HOCH2CH3與CH3COOH | ||
C. | HCOOH與C5H11COOH | D. | C2H4與C3H6 |
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