向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体.请回答下列问题: (1)由于CO2通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几
题目
向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体.请回答下列问题:
(1)由于CO2通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几种可能的组成,并分别列出.
(2)若通入CO2气体为2.24L(标准状况下),得到11.9g的白色团体.请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的?其质量各为多少?所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少.
答案
(1)本题涉及的反应有:CO
2+2KOH=K
2CO
3+H
2O,CO
2+KOH=KHCO
3,
由方程式可知,反应分四个阶段进行:
①CO
2通入量较少时主要得到K
2CO
3并有过量的KOH;
②当KOH恰巧完全反应,只存在生成物K
2CO
3;
③继续通入CO
2时,开始有KHCO
3生成;
④通入的CO
2使K
2CO
3全部转化成KHCO
3.
所以有四种组合,分别是:①K
2CO
3+KOH②K
2CO
3③K
2CO
3+KHCO
3④KHCO
3;
答:可能的组成有:①K
2CO
3+KOH②K
2CO
3③K
2CO
3+KHCO
3④KHCO
3;
(2)由:①CO
2+2KOH=K
2CO
3+H
2O②CO
2+KOH=KHCO
32.24L(标态)CO
2气体的物质的量为0.100mol,
由碳元素守恒可知:0.1 molCO
2既能生成0.1mpl的K
2CO
3,即13.8g;也可生成0.1mol的KHCO
3,即10.0g,
∵13.8g>11.9g>10.0g
∴得到的白色固体是 K
2CO
3和KHCO
3的混合物.
设白色固体中K
2CO
3 x mol,KHCO
3 y mol,即
①CO
2+2KOH=K
2CO
3+H
2O
②CO
2+KOH=KHCO
3x mol+y mol=
=0.100 mol,
138g•mol
-1×x mol+100 g•mol
-1×y mol=11.9g
解此方程组,得
x=0.0500mol(K
2CO
3)
y=0.0500mol(KHCO
3)
∴白色固体中,K
2CO
3 质量为138g•mol
-1 ×0.0500mol=6.90g
KHCO
3质量为100 g•mol
-1×0.0500mol=5.00g
消耗KOH物质的量为 2xmol+ymol=2×0.0500mol+0.0500mol=0.150mol
∴所用KOH溶液物质的量浓度为 0.150mol/0.300L=0.500 mol•L
-1 答:K
2CO
3 质量为:6.9g,KHCO
3质量为:5.0g,KOH溶液物质的量浓度为:0.5mol•L
-1
举一反三
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