Question

将标准状况下一定体积的CO₂缓缓通入体积为VLNaOH溶液中，充分反应后，在减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体。

(1)由于CO₂通入量不同，所得到的白色固体的组成不同，推断并写出各种可能组成的化学式：(可以不填满，也可以添加序号)

①________；②________；③________；④________；⑤________；⑥________。

(2)按反应的先后顺序，写出各步反应的离子方程式：________。

(3)若反应中CO₂和NaOH均无剩余，反应后向溶液中加入过量的澄清石灰水生成m₁g白色沉淀。

①根据以上数据，能否推理计算出标准状况下CO₂的体积？若能，用代数式表示CO₂的体积V(CO₂)=________．若不能，理由是________。

②根据以上数据，能否推理计算出NaOH溶液的浓度？若能，用代数式表示NaOH溶液的浓度c(NaOH)=________。若不能，理由是________。

Answer

NaOH和Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3 NaHCO3 不填 不填 CO2+2OH﹣=+H2O +H2O+CO2=2 0.224m1L 不填 不能，若为Na2CO3和NaHCO3，利用已知的信息无法计算钠离子的物质的量，则不能计算出NaOH溶液的浓度

【解析】

(1)根据CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3来分析；

(2)根据反应先生成碳酸钠，后生成碳酸氢钠来书写离子反应方程式；

(3)①白色沉淀为碳酸钙，利用碳原子守恒可计算二氧化碳的体积；

②因反应后的溶质不确定，无法计算NaOH溶液的浓度。

(1)①当CO2与NaOH的物质的量比小于1：2时，由反应CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O可知反应生成碳酸钠，还有剩余的NaOH，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为NaOH和Na2CO3 ；

②当二氧化碳与NaOH的物质的量为1：2时，反应CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O恰好完全进行，则溶液中的溶质为Na2CO3，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为Na2CO3 ；

③当二氧化碳与NaOH的物质的量比大于1：2，而小于1：1时，发生CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为Na2CO3和NaHCO3 ；

④当二氧化碳与NaOH的物质的量比≥1：1时，发生CO2+NaOH═NaHCO3，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为NaHCO3；

(2)因CO2缓缓通入NaOH溶液中，先发生CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，后发生Na2CO3+H2O+CO2═NaHCO3，则离子反应分别为CO2+2OH﹣=+H2O、+H2O+CO2=2；

(3)①因白色沉淀为碳酸钙，由碳原子守恒可知，标准状况下二氧化碳的体积为×22.4L/mol=0.224m1L；

②反应中CO2和NaOH均无剩余，溶液中的溶质可能为Na2CO3，也可能为NaHCO3，还可能为Na2CO3和NaHCO3 ，加入过量的澄清石灰水生成m1g白色沉淀，只能有碳原子守恒计算出碳的物质的量，但若为Na2CO3和NaHCO3 ，利用已知的信息无法计算钠离子的物质的量，则不能计算出NaOH溶液的浓度。