Question

【題目】己知CO2與堿溶液發生反應時，依次發生如下離子反應：CO2＋2OH－→CO32－＋H2O、CO2＋CO32－＋H2O→2HCO

（1）向含0.01mol氫氧化鈣的石灰水中通入CO2，得到0.4g白色沉淀，則通入CO2的物質的量為______mol或______mol．

（2）現有NaOH和Ba(OH)2混合溶液100mL，已知該溶液中c(OH－)=1mol/L，向溶液中緩緩通入CO2氣體（溶液體積變化忽略不計）．

①當至少通入CO2氣體體積為0.56L（標準狀態）時生成的沉淀最多，則原溶液中氫氧化鈉和氫氧化鋇的物質的量濃度各為多少？__________________

②當通入的CO2氣體總體積為2.24L（標準狀態）時，溶液中陰離子（OH－除外）的物質的量濃度是多少？______________

Answer 1

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

【解析】

(1)0.4g白色沉淀為碳酸鈣，根據其物質的量，分二氧化碳不足和二氧化碳部分過量分析解答；

(2)①根據n=計算出二氧化碳的物質的量，氫氧化鋇優先反應，再根據反應CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O計算出消耗氫氧化鋇的物質的量，再根據氫氧根離子總濃度計算出氫氧化鈉的濃度；

②根據n=計算出二氧化碳的物質的量，結合溶液中的氫氧根離子分析發生的反應，在根據方程式計算生成陰離子的濃度。

(1)向含0.01mol氫氧化鈣的石灰水中通入CO2，得到0.4g白色沉淀，0.4g白色沉淀為碳酸鈣，其物質的量為：=0.004mol，存在兩種情況：二氧化碳不足和部分過量。①當二氧化碳完全轉化成碳酸鈣時，根據C原子守恒，生成沉淀時消耗的二氧化碳的物質的量為0.004mol；②當二氧化碳部分過量，則0.01mol氫氧化鈣完全反應，反應產物為0.004mol碳酸鈣和0.006mol碳酸氫鈣，根據C原子守恒可知消耗二氧化碳的總物質的量為：0.004mol+0.006mol×2=0.016mol，故答案為：0.004；0.016；

(2)①0.56L (標準狀態)二氧化碳的物質的量為：=0.025mol，通入二氧化碳后先發生反應CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O，當生成沉淀達到最大時通入二氧化碳的物質的量為0.025mol，則氫氧化鋇的物質的量為0.025mol，濃度為：=0.25mol/L；0.25mol/L的氫氧化鋇溶液中含有氫氧根離子的濃度為：0.5mol/L，則氫氧化鈉溶液的濃度為：1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，故答案為：原溶液中氫氧化鈉和氫氧化鋇的物質的量濃度分別為0.5mol/L、0.25mol/L；

②當通入的CO2氣體總體積為2.24L (標準狀態)時，二氧化碳的物質的量為：=0.1mol，100mL 1mol/L的氫氧根離子的物質的量為：1mol/L×0.1L=0.1mol，n(CO2)∶n(OH-)=0.1mol∶0.1mol=1∶1，則氫氧根離子與二氧化碳恰好反應生成碳酸氫根離子，其物質的量為0.1mol，則反應后的溶液中碳酸氫根離子的濃度為：=，故答案為：1mol/L。