Question

將KOH和Ca（OH）₂混合物1.86g全部溶于一定量水中形成稀溶液，再緩緩通入足量的CO₂氣體．當生成沉淀的質量剛好
最大時，消耗CO₂的體積為224mL（標準狀況，忽略CO₂溶于水情況．以下情況相同．）
（1）生成沉淀的質量剛好最大時，反應的方程式為：

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

 
（2）原混合物中Ca（OH）₂的質量為

0.74g

g．
（3）沉淀恰好溶解時，消耗CO₂的體積為

896

mL
（4）寫出溶液中生成沉淀的質量m（g）與通入CO₂的體積V（mL）之間的函數表達式．

V的取值范圍	m=f（V）

（5）在圖示坐標系上，畫出生成沉淀的質量m（g）與通入CO₂的體積V（mL）的關系曲線．

Answer 1

分析：KOH和Ca（OH）₂混合物溶于水中形成稀溶液，通入足量的CO₂氣體所發(fā)生的離子反應有：
①2OH^-+CO₂=CO₃^2-，②CO₃^2-+Ca²⁺=CaCO₃↓③CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，
根據以上反應，可把反應分為四個階段：
（1）二氧化碳會先和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，
（2）二氧化碳會繼續(xù)和氫氧化鉀反應，方程式為2K0H+CO₂=K₂CO₃+H₂O，
（3）二氧化碳會繼續(xù)和碳酸鉀反應，方程式為K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，
（4）二氧化碳會繼續(xù)和碳酸鈣反應生成碳酸氫鈣，方程式為CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，
據消耗CO₂的體積為224mL結合化學方程式計算．

解答：解：（1）二氧化碳會先和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）根據反應方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，
設氫氧化鈣的物質的量為x，那么x應該等于二氧化碳的量，即

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，
所以氫氧化鈣的質量為0.01mol×74g/mol=0.74g，
故答案為：0.74；
（3）1.86gKOH和Ca（OH）₂混合物中，n（KOH）=

1.86g-0.74g

56g/mol

=0.02mol，
沉淀恰好溶解時，所反應的反應以此有：
①CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O
    0.01mol 0.01mol
②2K0H+CO₂=K₂CO₃+H₂O
    0.02mol  0.01mol
③K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，
    0.01mol  0.01mol
④CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂
   0.01mol  0.01mol
沉淀恰好溶解時，消耗CO₂的物質的量為0.01mol+0.01mol+0.01mol+0.01mol=0.04mol，
體積為：0.04mol×22.4L/mol=0.896L，即896ml，
故答案為：896；
3、①當V≤224ml時，反應為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，

Vml

22400ml/mol

=

mg

100g/mol

，m=

V

224

g；
 ②當224＜V≤672ml時，反應為①CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，②2K0H+CO₂=K₂CO₃+H₂O③K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃，
m=0.01mol×100g/mol=1g；
③當672＜V＜896L時，反應為CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂，

(V-672)ml

22400ml/mol

=

(1-m)g

100g/mol

，m=（1-

V-672

224

）g；
④當V≥896ml時，m=0g，方程式為K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃
故答案為：

V的取值范圍	m=f（V）
0≤V＜224	m=V/224
224≤V≤672	m=1
672≤V≤896	m=1-（V-672）/224

（5）根據（4）分析可畫出圖象為：，故答案為：．

點評：本題考查混合物的計算，題目難度較大，注各階段的反應物的物質的量以及發(fā)生的化學反應，用討論法計算．