Question

【题目】己知CO2与碱溶液发生反应时，依次发生如下离子反应：CO2＋2OH－→CO32－＋H2O、CO2＋CO32－＋H2O→2HCO

（1）向含0.01mol氢氧化钙的石灰水中通入CO2，得到0.4g白色沉淀，则通入CO2的物质的量为______mol或______mol．

（2）现有NaOH和Ba(OH)2混合溶液100mL，已知该溶液中c(OH－)=1mol/L，向溶液中缓缓通入CO2气体（溶液体积变化忽略不计）．

①当至少通入CO2气体体积为0.56L（标准状态）时生成的沉淀最多，则原溶液中氢氧化钠和氢氧化钡的物质的量浓度各为多少？__________________

②当通入的CO2气体总体积为2.24L（标准状态）时，溶液中阴离子（OH－除外）的物质的量浓度是多少？______________

Answer 1

【答案】0.004 0.016 0.5mol/L、0.25mol/L 1mol/L

【解析】

(1)0.4g白色沉淀为碳酸钙，根据其物质的量，分二氧化碳不足和二氧化碳部分过量分析解答；

(2)①根据n=计算出二氧化碳的物质的量，氢氧化钡优先反应，再根据反应CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O计算出消耗氢氧化钡的物质的量，再根据氢氧根离子总浓度计算出氢氧化钠的浓度；

②根据n=计算出二氧化碳的物质的量，结合溶液中的氢氧根离子分析发生的反应，在根据方程式计算生成阴离子的浓度。

(1)向含0.01mol氢氧化钙的石灰水中通入CO2，得到0.4g白色沉淀，0.4g白色沉淀为碳酸钙，其物质的量为：=0.004mol，存在两种情况：二氧化碳不足和部分过量。①当二氧化碳完全转化成碳酸钙时，根据C原子守恒，生成沉淀时消耗的二氧化碳的物质的量为0.004mol；②当二氧化碳部分过量，则0.01mol氢氧化钙完全反应，反应产物为0.004mol碳酸钙和0.006mol碳酸氢钙，根据C原子守恒可知消耗二氧化碳的总物质的量为：0.004mol+0.006mol×2=0.016mol，故答案为：0.004；0.016；

(2)①0.56L (标准状态)二氧化碳的物质的量为：=0.025mol，通入二氧化碳后先发生反应CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O，当生成沉淀达到最大时通入二氧化碳的物质的量为0.025mol，则氢氧化钡的物质的量为0.025mol，浓度为：=0.25mol/L；0.25mol/L的氢氧化钡溶液中含有氢氧根离子的浓度为：0.5mol/L，则氢氧化钠溶液的浓度为：1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，故答案为：原溶液中氢氧化钠和氢氧化钡的物质的量浓度分别为0.5mol/L、0.25mol/L；

②当通入的CO2气体总体积为2.24L (标准状态)时，二氧化碳的物质的量为：=0.1mol，100mL 1mol/L的氢氧根离子的物质的量为：1mol/L×0.1L=0.1mol，n(CO2)∶n(OH-)=0.1mol∶0.1mol=1∶1，则氢氧根离子与二氧化碳恰好反应生成碳酸氢根离子，其物质的量为0.1mol，则反应后的溶液中碳酸氢根离子的浓度为：=，故答案为：1mol/L。