CO2與堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷【方法與規(guī)律】1．CO2與單一組分反應(yīng)產(chǎn)物的分析：CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強堿溶液的反應(yīng)與CO2氣體的通入量有關(guān)，當CO2通入少量時生成碳酸鹽，當CO2通入過量時生成碳酸氫鹽；當CO2的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時一定要注意CO2與堿之間量的關(guān)系。以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例(1)反應(yīng)原理：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2＋NaOH=NaHCO3(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷溶質(zhì)成分x≤1∶1NaHCO31∶1<x<2∶1Na2CO3、NaHCO3x＝2∶1Na2CO3x>2∶1NaOH、Na2CO3(3)用數(shù)軸來表示(4)通入一定量的CO2，再向反應(yīng)后的溶液中逐滴滴入稀鹽酸，在標準狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系圖混合液中加入鹽酸反應(yīng)原理——反應(yīng)的離子方程式圖像圖像規(guī)律①向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸Oa段：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2OV(Oa)＝V(ab)②向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸只發(fā)生：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2OV(Oa)＝0③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸Oa段：OH－＋H＋=H2OCOeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2OV(Oa)>V(ab)④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸Oa段：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2OV(Oa)<V(ab)2．CO2與多組分反應(yīng)的順序——CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液①Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O②2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O③Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3④CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2【課時跟蹤檢測】1．將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是()2．將aL(標準狀況)CO2通入100mL3mol·L－1NaOH溶液中，下列各項為通入CO2過程中溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，其中不正確的是()A．a(chǎn)=3.36時，CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2OB．a(chǎn)=4.48時，2CO2＋3OH－=COeq\o\al(2－,3)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2OC．a(chǎn)=6.72時，CO2＋OH－=HCO3－D．a(chǎn)=8.96時，3CO2＋4OH－=COeq\o\al(2－,3)＋2HCOeq\o\al(－,3)＋H2O3．向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體，再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的CO2氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā))，則下列分析都正確的組合是()①Ⅰ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3②Ⅱ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1③Ⅲ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1④Ⅳ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3A．①②B．①③C．②④D．②③4．向50mLNaOH溶液中逐漸通入一定量的CO2(假設(shè)溶液體積不變)，隨后取此溶液10mL，將其稀釋至100mL，并向此稀釋后的溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的鹽酸，產(chǎn)生CO2氣體的體積(標準狀況下)與所加入的鹽酸的體積關(guān)系如圖，下列分析錯誤的是()A．OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：H＋＋OH－=H2OB．NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，其物質(zhì)的量濃度之比為1∶1C．產(chǎn)生的CO2體積(標準狀況下)為0.056LD．稀釋液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.025mol·L－15．向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L－1的鹽酸，產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A．原NaOH溶液的濃度為0.2mol·L－1B．通入的CO2在標準狀況下的體積為448mLC．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3D．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶26．取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液兩份A和B，每份10mL，分別向A、B中通入不等量的CO2，再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的鹽酸，標準狀況下產(chǎn)生的CO2氣體體積與所加的鹽酸溶液體積之間的關(guān)系如圖所示，下列敘述正確的是()A．原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L－1B．A線表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶質(zhì)成分是Na2CO3，NaHCO3C．B線當耗鹽酸0＜V(HCl)＜25mL時發(fā)生的離子反應(yīng)為：OH－＋H＋=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)D．B曲線表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加鹽酸后產(chǎn)生CO2氣體體積(標準狀況)的最大值為112mL7．向100mL3mol·L－1的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO2，充分反應(yīng)，測得最后溶液的pH＞7(1)此時溶液的溶質(zhì)如果是單一成分，可能是____________________；如果是多種成分，可能是_______________(2)在上述所得溶液中，逐滴緩慢滴加1mol·L－1的鹽酸，所得氣體(不考慮溶解于水)的體積與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示：①加入鹽酸200mL之前，無氣體產(chǎn)生，寫出OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________②產(chǎn)生的CO2在標準狀況下的體積為__________mL③B點時，反應(yīng)所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是__________mol·L－1(溶液體積的變化忽略不計)8．將2.5g碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶于水制成稀溶液，然后向該溶液中逐滴加入1mol/L鹽酸，所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生二氧化碳的體積(標準狀況)關(guān)系如圖所示(1)寫出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________(2)當加入35mL鹽酸時，所產(chǎn)生的二氧化碳的體積(標準狀況)是________(3)計算原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為________9．今有120mL1mol/L的Na2CO3溶液和80mL2.5mol/L的鹽酸。(1)若將Na2CO3溶液逐滴加至鹽酸中則可收集到標況下的CO2氣體體積為____________(2)若將上述鹽酸逐滴加至碳酸鈉溶液中，則反應(yīng)的離子方程式是________________________________，當反應(yīng)完全時，測得CO2在水中的濃度為0.04mol/L，假設(shè)溶液體積不變，則收集到的CO2在標況下的體積為________10．向NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，在低溫下蒸發(fā)溶液，得到白色固體。(1)由于CO2通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，試推斷有幾種可能的組成。(2)若通入CO2氣體為2.24L（標準狀況下），得到9.5g的白色固體。通過計算確定此白色固體是由哪些物質(zhì)組成的，其質(zhì)量各為多少？【CO2與堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物的判斷】答案1．D。解析：CO2與KOH和Ca(OH)2都會反應(yīng)，但存在著競爭，如果先與KOH反應(yīng)，則反應(yīng)后生成的K2CO3立即會與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，因此，可以看成CO2先與Ca(OH)2反應(yīng)，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步還要判斷CO2是先跟KOH反應(yīng)還是先與生成的CaCO3反應(yīng)，同樣可以采用假設(shè)法判斷，即如果先與CaCO3反應(yīng)，則生成的Ca(HCO3)2又會與KOH反應(yīng)，因此是先與KOH反應(yīng)，此過程生成沉淀的物質(zhì)的量不變，當KOH反應(yīng)完全，再與CaCO3反應(yīng)，直至沉淀完全溶解，故選D。2．D3．A。解析：圖像Ⅰ中從O點即開始產(chǎn)生CO2氣體，對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3，①正確；圖像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，對應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，且二者的物質(zhì)的量之比eq\f(nNa2CO3,nNaHCO3)＝eq\f(1,3－1×2)＝eq\f(1,1)，②正確；圖像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3，③不正確；圖像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3、NaOH，且二者的物質(zhì)的量之比eq\f(nNa2CO3,nNaOH)＝eq\f(1,3－1×2)＝eq\f(1,1)，④不正確。4．A。解析：根據(jù)圖像可知在A～B段發(fā)生反應(yīng)：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑；則產(chǎn)生HCOeq\o\al(－,3)的反應(yīng)：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；二者反應(yīng)消耗的酸的物質(zhì)的量相等，由于產(chǎn)生氣體體積達到最大消耗的鹽酸是25mL，則產(chǎn)生的HCOeq\o\al(－,3)的反應(yīng)也消耗鹽酸25mL，因此在O～A段發(fā)生的反應(yīng)是H＋＋OH－=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，A項錯誤；NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，根據(jù)消耗的HCl的物質(zhì)的量的關(guān)系可知二者的物質(zhì)的量之比是1∶1，由于溶質(zhì)處于同一溶液，所以其物質(zhì)的量濃度之比為1∶1，B項正確；n(CO2)＝n(HCl)＝0.1mol·L－1×0.025L＝0.0025mol，在標準狀況下產(chǎn)生的CO2體積是V(CO2)＝0.0025mol×0.025L＝0.0025mol；c(NaOH)·V(NaOH)＝n(NaOH)＝0.0025mol；c(NaOH)＝eq\f(0.0025mol,0.1L)＝0.025mol·L－1，D項正確。5．A。解析：當向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2氣體時，反應(yīng)有兩種可能情況：2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2=NaHCO3，在加入鹽酸100mL時，無論溶液中溶質(zhì)是NaOH、NaHCO3還是Na2CO3，最終都會生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02mol，NaOH和鹽酸的體積相同，那么濃度也相同，即原NaOH溶液的濃度為0.2mol·L－1，A項正確；鹽酸由25mL滴至100mL時，發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗鹽酸0.015mol，生成CO20.015mol，即通入的CO2在標準狀況下的體積為336mL，B項錯誤；因為產(chǎn)生氣體所耗鹽酸多于未產(chǎn)生氣體所耗鹽酸，所以溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，設(shè)所得溶液中的Na2CO3為xmol，NaHCO3為ymol，根據(jù)原子守恒：2xmol＋ymol＝0.02mol，xmol＋ymol＝0.015mol，解得x＝0.005，y＝0.01，所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C項錯誤，D項錯誤。6．D7．(1)Na2CO3或NaHCO3；NaOH和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3(2)①OH—＋H＋=H2OCOeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)②2240③0.75mol/L8．(1)H＋＋OH－=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)(2)0.224L(3)42.4%解析：(1)設(shè)碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol、zmol，則xmol＋ymol＝1mol·L－1×0.02L、2xmol＋ymol＋zmol＝1mol·L－1×0.045L、106g·mol－1×xmolg碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶于水制成稀溶液，溶質(zhì)為碳酸鈉和氫氧化鈉。AB段發(fā)生反應(yīng)NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗鹽酸體積為(45－25)mL＝20mL，那么之前Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl消耗鹽酸體積也應(yīng)該是20mL，而OA段＋＋OH－=H2O，再發(fā)生反應(yīng)COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)。(2)結(jié)合圖像可知，當加入35mL鹽酸時，V(鹽酸)為25～35mL時發(fā)生碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)生成二氧化碳氣體，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01L×1mol·L－1＝0.01mol，根據(jù)方程式HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O可知產(chǎn)生二氧化碳的物質(zhì)的量是0.01mol，標