向300mLKOH溶液中缓慢通人一定量的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)若通人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?
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向300mLKOH溶液中缓慢通人一定量的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)若通人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?
(1)可能的组成①K2CO3和KO H;②K2CO3;③K2CO3和KHCO3;④KHCO3 (2)白色固体K2CO3质量为6.90g,KHCO35.00g,KOH溶液物质的量浓度为0.500 mol•L-1。 解析:(1)由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同则产物不同,故可根据CO2和 KO H反应时物质的量之比对产物进行讨论。 由①CO2+2KOH=K2CO3+H2O②CO2+KOH=KHCO3 可知:n(CO2)/n(KO H)=去时产物为K2CO3, n(CO2)/n(KOH)=1时产物为KHCO3, 所以n(CO2)/72(KOH)<1/2时,KOH过量则产物为K2CO3+KO H; 1/22)/n(KOH)<1时,对于①反应来说二氧化碳过量,而对于②反应来说二氧 化碳量不足,所以产物为K2CO3和KHCO3; n(CO2)/n(KOH)>1时,二氧化碳过量,则固体产物为KHCO3。 可能的组成①K2CO3和KOH;②K2CO3;③K2 C03和K H CO3;④K H CO3 (2)①CO2+2KOH══K2CO3+H2O ②CO2+KOH══KHCO3 22.4 L(标准状况下) 138g 22.4L(标准状况下) 100g 2.24L(标准状况下) 13.8g 2.24L(标准状况下) 10.0g 因为13.8g>11.9g>10.0g 故得到的白色固体是K2CO3和KHCO3的混合物。 设白色固体中K2CO3 x mol,KHCO3y mol,即 ①CO2+2KOH=K2CO3+H2O ②CO2+KO H=K H CO3 x mol 2x mol x mol y mol y mol y mol { x mol+y mol=2.24L/22.4 mol•L-1=0.100 mol(CO2) {138g•mol-1×x mol+100g•mol-1×y mol=11.9g(白色固体) 解此方程组,得 x=0.0500 mol(K2CO3) y=0.0500 mol(KHCO3) 故白色固体中,K2CO3质量为138g•mol-1×0.0500mol=6.90g K HCO3质量为100g•mol-1×0.0500mol=5.00g 消耗KOH物质的量为 2x mol+y mol=2×0.0500 mol+0.0500 mol=0.150 mol 故所用KO H溶液物质的量浓度为 0.150 moI/0.3 00L=0.500 mol•L-1
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