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为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.
已知:CO2、碳酸盐、碳酸氢盐的部分性质如下:
CO2(过量)+OHˉ=HCO3ˉHCO3ˉ+OHˉ=CO32-+H2OCO32-与H+反应生成CO2分两步:
CO32-+H+=HCO3ˉ            
HCO3ˉ+H+=CO2↑+H2O
(1)目前,用超临界CO2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作致冷剂已成为一种趋势,这一做法对保护环境的作用是
 

(2)最近有科学家设计出把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,在一定条件下与H2反应,使之变为可再生燃料甲醇的工艺.其流程如图1所示.

①上述流程分解池中发生的主要反应的化学方程式
 

②小李同学在实验室用图2所示的装置和药品制取K2CO3溶液.他所制得的溶液中可能含有的杂质是
 

③小张同学在数字实验室中用传感器对碳酸钾和碳酸氢钾的混合物样品进行成分测定,他分别称取三份不同质量的混合物样品,配成溶液,然后用相同浓度的硫酸进行滴定,测得如下数据:
实验编号 1 2 3
混合物的质量/g 3.76 4.70 8.46
硫酸溶液的体积/mL 50.00 50.00 50.00
生成二氧化碳的物质的量/mol 0.03 0.0375 0.03
该混合固体中K2CO3与KHCO3的物质的量之比是
 

所用硫酸的物质的量浓度为
 
考点:常见的生活环境的污染及治理,化学方程式的有关计算,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:元素及其化合物
分析:(1)根据氟利昂能产生氯原子,而氯原子是臭氧分解的催化剂;
(2)①根据碳酸氢钾受热分解的化学性质回答;
②当二氧化碳不足时,氢氧化钾剩余,当二氧化碳过量时生成碳酸氢钾;
③比较1、2实验确定1中酸过量,根据质量和物质的量计算碳酸氢钾、碳酸钾的物质的量,从而确定其物质的量之比;
比较2、3实验知,3实验中酸量不足,再利用原子守恒计算硫酸的浓度.
解答: 解:(1)氟利昂在空气中能产生氯原子,而氯原子是臭氧分解的催化剂,CO2作致冷剂减少氟利昂的使用,可防止臭氧层破坏,
故答案为:保护臭氧层;
(2)①碳酸氢钾受热可分解成碳酸钾、二氧化碳和水,方程式为:2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑,
故答案为:2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑;
②当二氧化碳不足时,氢氧化钾剩余,当二氧化碳过量时碳酸钾和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钾,所以他所制得的溶液中可能含有的杂质是碳酸氢钾或氢氧化钾,故答案为:碳酸氢钾或氢氧化钾;
③从实验2产生的CO2比实验1多可知实验1中酸过量,碳酸钾与碳酸氢钾全部生成硫酸钾.
设3.76g混合物中含K2CO3为xmol,含KHCO3为ymol,
138x+100y=3.76
x+y=0.03
解得x=0.02,y=0.01;
所以碳酸钾和碳酸氢钾的物质的量之比=0.02mol:0.01mol=2:1,
从实验3产生的CO2比实验2少可知实验3中酸不足,实验3最后得到的应为K2SO4和KHCO3混合溶液;
利用第一步计算结果,则8.46g混合物中含K2CO3
0.02mol×8.46g
3.76g
=0.045mol,含KHCO3
0.045mol
2
=0.0225mol;
根据原子守恒知产物中K+:0.045mol×2+0.0225mol=0.1125mol,其中KHCO3:0.045mol+0.0225mol-0.03mol=0.0375mol,K2SO4
0.1125mol-0.0375mol
2
=0.0375mol;则硫酸物质的量浓度为:
0.0375mol
0.05L
=0.75mol/L,
故答案为:2:1;0.75mol/L.
点评:本题考查制备实验方案的设计、物质的量的有关计算等知识点,注意根据已知信息进行解答结合原子守恒进行解答,题目难度较大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

保护环境已成为人类的共识.下列物质与所对应的环境问题没有关系的是(  )
A B C D
  建筑垃圾   二氧化碳   卤代烷烃   二氧化硫
  白色污染   温室效应   臭氧层受损     酸雨
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法正确的是(  )
A、得到电子的物质是氧化剂,氧化剂发生还原反应,表现出氧化性
B、工业上可通过电解饱和食盐水制得金属钠
C、红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧产生大量的白烟
D、干燥的氯气有漂白性,还能用作杀菌消毒剂

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科目:高中化学 来源: 题型:

解释在配制FeCl3溶液时要加入一定量的盐酸的原因.
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

往100mLNaOH溶液中通入CO2,充分反应后,在减压和较低温度下,小心将溶液蒸干,得白色固体M.通入标况下CO2的体积V(CO2)(单位:mL)与M的质量(w)(单位:g)的关系如图:
(1)A点时,白色固体M的化学式为
 
;C点时,白色固体M的化学式为
 

(2)推算B点时M的组成及通入CO2气体(标准状况)的体积.

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科目:高中化学 来源: 题型:

一定温度下,将3mol A气体和1molB气体通入一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)?xC(g).请填写下列空白:
(1)若容器体积同定为2L,反应2min时测得剩余0.6mol B,C的浓度为0.4mol/L.
①2min内,A的平均反应速率为
 
;x=
 

②若反应经4min达到平衡,平衡时C的浓度
 
0 8mol/L (填“大于”、“等于”或“小于”);
③平衡混合物中c的体积分数为22%,则B的转化率是
 

④改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为
 

(2)若维持容器压强不变:
①达到平衡时C的体积分数
 
22%(填“大于”、“等于”或“小于”);
②改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入
 
mol A气体和
 
mol B气体.

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科目:高中化学 来源: 题型:

将2.44g BaCl2?XH2O溶于水配成100mL溶液,取25mL该溶液,加入50mL 0.1mol/L AgNO3溶液,恰好使Cl-完全沉淀.试计算:
(1)100mL溶液中Ba2+的物质的量浓度为
 

(2)X=
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

一定条件下,在1.0L密闭容器内通入1mol NO2和2mol SO2,发生反应:
NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)
请回答:
(1)反应进行5min后,测得SO2为1.5mol,则5min内v(SO2)=
 
mol/(L?min).
(2)若升高温度能使化学平衡向逆反应方向移动,则正反应是
 
(填“放热”或“吸热”)反应.
(3)反应进行12min后达平衡,测得c(NO2)=0.2mol/L,则 SO2的平衡转化率是
 

(4)该条件下,此反应的平衡常数K的数值是
 
(计算结果保留两位小数).

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科目:高中化学 来源: 题型:

①~⑤五种元素在元素周期表中的位置如下图所示,回答下列问题:

(1)①~⑤五种元素中,非金属性最强的元素是
 
 (填元素符号).
(2)①和⑤两种元素形成的化合物中,化学键的类型为
 

A.离子键    B.非极性共价键    C.极性共价键
(3)元素③和④分别有多种氧化物,其中元素
 
(填序号)的氧化物种类更多.
(4)元素②的单质与水反应的化学方程式:
 

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