Question

12．向300mL KOH溶液中緩慢通入2.24L（標準狀況下）CO₂氣體，充分反應后，在減壓蒸干溶液，得到11.9g白色固體．則下列說法中不正確的是（　�。�

• A． 此白色固體不可能是KHCO₃和KOH的混合物
• B． 此白色固體中含有K₂CO₃6.90g
• C． 原KOH溶液的物質的量濃度是0.500 mol•L^-1
• D． 此白色固體可能為KOH和K₂CO₃的混合物

Answer 1

分析 2.24L（標況下）CO₂氣體的物質的量為0.1mol，二氧化碳完全反應，
若只發生：CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O，則生成0.1mol的K₂CO₃，其質量=0.1mol×138g/mol=13.8g；
若只發生：CO₂+KOH=KHCO₃，則生成0.1mol的KHCO₃，其質量=0.1mol×100g/mol=10g，
由于13.8g＞11.9g＞10.0g，所以得到的白色固體是K₂CO₃和KHCO₃的混合物，
設白色固體中K₂CO₃ x mol，KHCO₃ y mol，根據C元素守恒及二者質量列方程計算，再根據鉀離子守恒計算KOH物質的量，根據c=$\frac{n}{V}$計算KOH溶液物質的量濃度．

解答 解：2.24L（標況下）CO₂氣體的物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
若只發生：CO₂+2KOH=K₂CO₃+H₂O，則生成0.1mol的K₂CO₃，其質量=0.1mol×138g/mol=13.8g，
若只發生：CO₂+KOH=KHCO₃，則生成0.1mol的KHCO₃，其質量=0.1mol×100g/mol=10g，
由于13.8g＞11.9g＞10.0g，所以得到的白色固體是K₂CO₃和KHCO₃的混合物；
設白色固體中K₂CO₃ x mol，KHCO₃ y mol，
根據碳原子守恒，有：x mol+y mol=0.1 mol，
由二者質量可知：138g•mol^-1×x mol+100 g•mol^-1×y mol=11.9g
聯立方程，解得x=0.05mol y=0.05mol
故白色固體中含有K₂CO₃ 的質量=138g•mol^-1×0.05 mol=6.9g，
原溶液中KOH物質的量為 2xmol+ymol=2×0.05mol+0.05mol=0.15mol，所用KOH溶液物質的量濃度為$\frac{0.15mol}{0.3L}$=0.500 mol•L^-1，
綜上分析可知，ABC正確、D錯誤，
故選D．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度中等，利用極限法判斷產物的組成是解題關鍵．