Question

向未知濃度、體積為V L的 NaOH溶液中緩緩通入一定體積（標準狀況下）的CO₂，充分反應后，在減壓低溫的條件下蒸發(fā)溶液，得到白色固體．
（1）若反應中CO₂和NaOH均無剩余，反應后向溶液中加入過量的澄清石灰水生成m₁ g白色沉淀．
①根據(jù)以上數(shù)據(jù)，用代數(shù)式表示CO₂的體積V（CO₂）=

 

．
②根據(jù)以上數(shù)據(jù)，推理計算出NaOH溶液的濃度范圍

 

．
（2）寫出確定NaOH濃度的實驗步驟，并用代數(shù)式表示NaOH溶液的濃度．（設計實驗方案時，只能用題中提供的CO₂和NaOH溶液，不得使用其它化學試劑．）
實驗步驟：

 

．c（NaOH）=

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）①m₁ g白色沉淀為碳酸鈣質量，根據(jù)碳原子計算n（CO₂），再根據(jù)V=nV_m計算其體積；
②CO₂和NaOH反應全部生成NaHCO₃時，NaOH的物質的量最小，全部生成Na₂CO₃時，NaOH的物質的量最大，據(jù)此解答；
（2）取VL NaOH溶液，緩緩向其中通入過量的CO₂，充分反應減壓低溫蒸發(fā)溶液，得固體NaHCO₃，稱其質量為m g，根據(jù)n=

m

M

計算NaHCO₃的物質的量，根據(jù)鈉離子守恒計算n（NaOH），進而計算NaOH的物質的量濃度．

解答： 解：（1）①根據(jù)碳原子守恒得n（CO₂）=n（CaCO₃）=

m1g

100g/mol

=

m1

100

mol，V（CO₂）=

m1

100

mol×22.4L/mol=0.224m₁ L，
故答案為：0.224m₁ L；
②當后應后的生成物只有NaHCO₃時，NaOH的物質的量最小，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaHCO₃）=

m1

100

mol，c_最小（NaOH）=

m1 100 mol

V L

=

0.01m1

V

mol/L；
當反應后的生成物只有Na₂CO₃時，NaOH的物質的量最大，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）=0.02m₁  mol，c_最大（NaOH）=

0.02m1mol

V

L=

0.02m1

V

mol/L；
當反應后的生成物是Na₂CO₃和NaHCO₃時，消耗的NaOH在上述的二者之間，故

0.01m1

V

mol/L≤c（NaOH）≤

0.02m1

V

mol/L，
故答案為：

0.01m1

V

mol/L≤c（NaOH）≤

0.02m1

V

mol/L；
（2）方案為：取VLNaOH溶液，緩緩向其中通入過量的CO₂，充分反應減壓低溫蒸發(fā)溶液，得固體NaHCO₃，稱其質量為mg，n（NaOH）=n（NaHCO₃）=

m

84

mol，故c（NaOH）=

m 84 mol

V L

=

m

84V

 mol/L，
故答案為：取VLNaOH溶液，緩緩向其中通入過量的CO₂，充分反應減壓低溫蒸發(fā)溶液，得固體NaHCO₃，稱其質量為mg；

m

84V

 mol/L．

點評：本題考查化學方程式的計算、實驗方案設計，明確發(fā)生的化學反應，并學會利用極端假設、原子守恒來解答是解答本題的關鍵，難度中等．