Question

向300 mL 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。請完成下列問題：

(1)由于CO₂通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，試推斷有幾種可能的組成，并分別列出。

(2)若通入CO₂氣體2.24 L(標準狀況下)，得到11.9 g的白色固體，請通過計算確定此白色固體是由哪些物質(zhì)組成的，其質(zhì)量各為多少？所用的KOH溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？

Answer 1

(1)有四種可能的組成，分別為①KOH,K₂CO₃  ②K₂CO₃  ③K₂CO₃,KHCO₃  ④KHCO₃

(2)2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O

             22.4 L   138 g

             2.24 L    x=13.8 g

    KOH+CO₂   = KHCO₃

            22.4 L     100 g

            2.24 L   y=10.0 g

    從上面兩方程知：生成的固體全部是K₂CO₃時應(yīng)該是13.8 g，若生成的固體全部是KHCO₃時應(yīng)該是10.0 g，現(xiàn)生成的固體為11.9 g，所以它是K₂CO₃和KHCO₃的混合物，依碳原子守恒的要求，K₂CO₃和KHCO₃總共是

   

    若K₂CO₃為a mol，則KHCO₃為(0.100-a) mol

    則得方程138a+100(0.100-a)=11.9

    a=0.050

    即K₂CO₃和KHCO₃各為0.050 mol

    K₂CO₃為138 g·mol^-1×0.050 mol=6.9 g

    KHCO₃為100 g·mol^-1×0.050 mol=5.0 g

    依K⁺守恒的要求，設(shè)KOH溶液濃度為c，則0.300 L×c=0.050 mol×2+0.050 mol

    c=0.50 mol·L^-1。