Question

将标准状况下4.48L的CO₂通入适量的NaOH溶液充分反应后，溶液中生成盐的质量为19.0g．
（1）若要使生成的盐的质量变为25.2g，应继续向溶液中通入标准状况下CO₂

 

g．
（2）向生成的19.0g的盐溶液中加入一定量某物质，充分反应后，减压低温蒸发得到纯净的21.2g Na₂CO₃固体．则：
①若只能加入0.05mol某物质，则加入的物质可以是

 

或

 

．
②若只能加入0.10mol某物质，则加入的物质可以是

 

或

 

．

Answer 1

分析：（1）二氧化碳与氢氧化钠反应，若只生成碳酸钠，根据二氧化碳的体积计算碳酸钠质量；若只生成碳酸氢钠，根据二氧化碳的体积计算碳酸钠质量．根据计算所得碳酸钠、碳酸氢钠的质量，判断二氧化碳与氢氧化钠生成的盐的组成；
根据盐的组成可知，使盐增重的具体反应，结合方程式根据差量法计算；
（2）根据19.0g盐的组成，结合C原子、Na原子守恒进行判断．

解答：解：（1）二氧化碳与氢氧化钠反应，若只生成碳酸钠，根据方程式结合二氧化碳的体积计算碳酸钠质量，则：
  CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
 22.4L       106g
 4.48L        m
所以m=21.2 g，
若只生成碳酸氢钠，根据二氧化碳的体积计算碳酸钠质量，
  CO₂+NaOH═NaHCO₃
 22.4L       84g
 4.48L        n
所以n=16.8 g，
由于16.8 g＜19.0g＜21.2 g，故19.0 g盐应为Na₂CO₃与NaHCO₃的混合物．
根据C原子守恒可知，19.0 g盐的物质的量等于二氧化碳的物质的量为

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，所以Na₂CO₃与NaHCO₃的平均摩尔质量为

19g

0.2mol

=95g/mol，根据十字交叉法计算Na₂CO₃与NaHCO₃的各自物质的量，

所以Na₂CO₃与NaHCO₃的物质的量之比为11：11=1：1，所以Na₂CO₃为0.1 mol，NaHCO₃为0.1 mol．
要使生成的盐的质量变为25.2g，应继续向溶液中通入标准状况下CO₂，应为碳酸钠吸收二氧化碳．所以
    Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃ △m（增重）
　　1 mol     44 g 　         62 g
    0.1 mol   4.4 g        25.2 g-19.0 g=6.2g
故需通入4.4 g CO₂．
故答案为：4.4；
（2）19.0 g盐为Na₂CO₃为0.1 mol，NaHCO₃为0.1 mol．要得到纯净的21.2g Na₂CO₃固体，即要将0.1 mol NaHCO₃变为0.1 mol Na₂CO₃，
“某种物质”需满足3个条件：a．显碱性或能生成碱，b．需加入Na元素，c．不能带来其它杂质．
①中根据Na原子守恒，0.05 mol物质中需有0.1 mol Na原子，故符合条件的只有Na₂O或Na₂O₂，
故答案为：Na₂O；Na₂O₂；
②中根据Na原子守恒0.1 mol物质中需有0.1 mol Na，故符合条件的可有Na、NaOH等，
故答案为：Na；NaOH．

点评：本题考查二氧化碳与氢氧化钠反应的计算，难度较大，关键在于利用极限法确定19.0g的盐的成分．