Question

一道化学会考题

向300 mL某浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量CO2气体，充分反应后将溶液小心蒸干，得到白色固体。
（1）由于通入CO2的量不同，得到的白色固体组成也不同。请按要求完成下表：
物质的量比：n(NaOH)/n(CO2) 白色固体组成
x＞2 NaOH和Na2CO3
x＝2 ?
1＜x＜2 ?
x≤1 NaHCO3
（2）当通入CO2为2.24 L（标准状况），得到9.5 g白色固体，那么所用NaOH溶液的物质的量浓度为( ) mol/L。
（3）若通入CO2为V L（标准状况），得到N g白色固体，当V/N=0.1 时，白色固体的组成为( ),其质量为( )g（计算结果精确到0.1 g）。

请给出第（3）题的详细解答过程！

Answer 1

1:Na2CO3;Na2CO3和 NaHCO3
2：∵CO2 ~ Na2CO3 ~ 2NaOH ; CO2 ~ NaHCO3 ~ NaOH
1 : 1 : 2 ; 1 : 1 : 1
假设，当CO2只和NaOH反应生成了Na2CO3，22.4L是1mol，2.24L就是0.1mol，那么得到的Na2CO3也是0.1mol，0.1mol的Na2CO3是10.6g，大于9.5g，那就说明NaOH已经完全反应，而且多余的CO2还和Na2CO3反应得到了NaHCO3。
CO2和NaHCO3的比例也是1：1，假设完全反应生成的全是NaHCO3，那么得到的NaHCO3就是8.4g，所以也不是完全生成了NaHCO3，而是Na2CO3和NaHCO3的混合物。8.4~9.5~10.6就很容易知道，生成的Na2CO3和NaHCO3的物质的量是1：1的，而一共只有0.1mol的CO2，那么Na2CO3和NaHCO3就都是0.05mol，对应比例的NaOH就是0.15mol，c=0.15mol / 0.3L=0.5mol/L

3: VL~v/22.4 mol
就是有v/22.4 mol的CO2，N=10v g
同样，用到上面的比例式
CO2 ~ Na2CO3 ~ 2NaOH ; CO2 ~ NaHCO3 ~ NaOH
1 : 1 : 2 ; 1 : 1 : 1
v/22.4 mol v/22.4 mol v/22.4 mol v/22.4 mol
若全生成 Na2CO3 ，则有v/22.4 mol * 106g/mol =4.73V ①
若全生成 NaHCO3 ，则有v/22.4 mol * 84g/mol =3.75V ②
显然，①②两式均小于10V。那么就知道生成物里没有NaHCO3，而有Na2CO3和NaOH
NaHCO3有4.73V g ，NaOH有5.27V g