Question

將標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的CO₂緩緩?fù)ㄈ塍w積為V L NaOH溶液中，充分反應(yīng)后，在減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體．
（1）由于CO₂通入量不同，所得到的白色固體的組成不同，推斷并寫(xiě)出各種可能組成的化學(xué)式：（可以不填滿，也可以添加序號(hào)）
①

NaOH和Na₂CO₃

；②

Na₂CO₃

；③

Na₂CO₃和NaHCO₃

；
④

NaHCO₃

；⑤

不填

；⑥

不填

．
（2）按反應(yīng)的先后順序，寫(xiě)出各步反應(yīng)的離子方程式：

CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O、CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-

．
（3）若反應(yīng)中CO₂和NaOH均無(wú)剩余，反應(yīng)后向溶液中加入過(guò)量的澄清石灰水生成m₁g白色沉淀．
①根據(jù)以上數(shù)據(jù)，能否推理計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO₂的體積？若能，用代數(shù)式表示CO₂的體積V（CO₂）=

0.224m₁L

．若不能，理由是

不填

．
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，能否推理計(jì)算出NaOH溶液的濃度？若能，用代數(shù)式表示NaOH溶液的濃度c（NaOH）=

不能

．若不能，理由是

若為Na₂CO₃和NaHCO₃ ，利用已知的信息無(wú)法計(jì)算鈉離子的物質(zhì)的量，則不能計(jì)算出NaOH溶液的濃度

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃來(lái)分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)先生成碳酸鈉，后生成碳酸氫鈉來(lái)書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)方程式；
（3）①白色沉淀為碳酸鈣，利用碳原子守恒可計(jì)算二氧化碳的體積；
②因反應(yīng)后的溶質(zhì)不確定，無(wú)法計(jì)算NaOH溶液的濃度．

解答：解：（1）①當(dāng)CO₂與NaOH的物質(zhì)的量比小于1：2時(shí)，由反應(yīng)CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O可知反應(yīng)生成碳酸鈉，還有剩余的
NaOH，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為NaOH和Na₂CO₃ ；
②當(dāng)二氧化碳與NaOH的物質(zhì)的量為1：2時(shí)，反應(yīng)CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O恰好完全進(jìn)行，則溶液中的溶質(zhì)為Na₂CO₃，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為Na₂CO₃ ；
③當(dāng)二氧化碳與NaOH的物質(zhì)的量比大于1：2，而小于1：1時(shí)，發(fā)生CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O、CO₂+NaOH═NaHCO₃，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為Na₂CO₃和NaHCO₃ ；
④當(dāng)二氧化碳與NaOH的物質(zhì)的量比≥1：1時(shí)，發(fā)生CO₂+NaOH═NaHCO₃，減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體為
NaHCO₃；
故答案為：NaOH和Na₂CO₃ ；Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaHCO₃ ；NaHCO₃；
（2）因CO₂緩緩?fù)ㄈ隢aOH溶液中，先發(fā)生CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，后發(fā)生Na₂CO₃+H₂O+CO₂═NaHCO₃，
離子反應(yīng)分別為CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O、CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，
故答案為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-；
（3）①因白色沉淀為碳酸鈣，由碳原子守恒可知，標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積為

m1g

100g/mol

×22.4L/mol=0.224m₁L，
故答案為：0.224m₁L；
②反應(yīng)中CO₂和NaOH均無(wú)剩余，溶液中的溶質(zhì)可能為Na₂CO₃，也可能為NaHCO₃，還可能為Na₂CO₃和NaHCO₃ ，加入過(guò)量的澄清石灰水生成m₁g白色沉淀，只能有碳原子守恒計(jì)算出碳的物質(zhì)的量，但若為Na₂CO₃和NaHCO₃ ，利用已知的信息無(wú)法計(jì)算鈉離子的物質(zhì)的量，則不能計(jì)算出NaOH溶液的濃度，
故答案為：不能；若為Na₂CO₃和NaHCO₃ ，利用已知的信息無(wú)法計(jì)算鈉離子的物質(zhì)的量，則不能計(jì)算出NaOH溶液的濃度．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有關(guān)過(guò)量問(wèn)題的計(jì)算，明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并學(xué)會(huì)利用極端假設(shè)、原子守恒來(lái)解答是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．