题目内容

1．通常情况下，当空气中CO2的体积分数超过0.050%时，会引起明显的温室效应．为减小和消除CO2对环境的影响，各国都在限制CO2的排量，同时也加强对CO2创新利用的研究．
（1）目前，推广用超临界CO2（介于气态和液态之间）代替氟利昂作致冷剂，这一做法对环境的积极意义是保护臭氧层．
（2）科学家为提取空气中的CO2，把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应使之变为可再生燃料甲醇．流程如图：

①分解池中反应的化学方程式为：2KHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2CO3+H2O+CO2↑．
②合成塔中，若有4.4g CO2与足量H2恰好反应生成气态产物，放出4.947kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol．
（3）某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积Ksp分别为4.96×10-9、2.58×10-9．他最好将空气通入足量的Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）溶液，实验时除测定温度、压强和空气的体积外，还需测定实验时的温度、压强、沉淀的质量．

分析 （1）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合成塔中发生反应为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4.947kJ的热量，则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量．书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位；
（3）CaCO3、BaCO3的溶度积大小可知BaCO3更难溶，因此令CO2生成BaCO3反应更完全．

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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：2KHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2CO3+H2O+CO2↑；
②根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4.947 kJ的热量，则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量，所以热化学方程式为CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol，故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol；
（3）根据CaCO3、BaCO3的溶度积大小可知BaCO3更难溶，因此令CO2生成BaCO3反应更完全，故可选择Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）作为CO2的沉淀剂，测定的数据除空气的体积外，还需要测定实验时的温度、压强、沉淀的质量，故答案为：Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）；实验时的温度、压强、沉淀的质量．

点评 本题以对CO2创新利用的研究为载体，考查热化学方程式、沉淀剂选择等知识，难度中等，旨在考查学生对知识的掌握及迁移运用能力．

练习册系列答案
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11．金属作为一种能源受到越来越多的关注．
（1）起始阶段，金属主要作为燃料的添加剂．如航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料，加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解：4NH4ClO4$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{450℃}$6H2O↑+2N2↑+4HCl↑+5O2↑，在该反应中还原产物与氧化产物的物质的量比为4：7，每有1molNH4ClO4分解，转移电子的物质的量为8mol．
（2）随着研究的深入，金属燃料直接作为能源出现．
①铁和铝的燃烧可以提供大量能量．已知：4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）△H 1；
3Fe（s）+2O2（g）=Fe3O4（s）△H 2
则相同质量的铝和铁完全燃烧，铝提供能量是铁提供能量的$\frac{14△{H}_{1}}{9△{H}_{2}}$倍（用△H 1和△H 2表示）．
②关于金属燃料的下列说法错误的是d
a．较易控制金属燃烧后产物，减少对环境的污染
b．镁可以通过与二氧化碳的反应，达到既节能又减碳的效果
c．将金属加工为纳米金属时，表面积增大更容易燃烧
d．电解法冶炼镁铝的技术比较成熟，制取的镁铝可作为燃料用于发电
（3）相比金属燃料来讲，将金属中的化学能转化为电能在现在得到了更为广泛的应用．
①如图为某银锌电池的装置图，则该装置工作时，负极区pH减小（填“增大”、“减小”或“不变），正极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-．
②一种新型电池是以Li2FeSiO4、嵌有Li的石墨为电极，含Li+的导电固体为电解质，放、充电的总反应式可表示为Li+LiFeSiO4$?_{充电}^{放电}$Li2FeSiO4．放电时，Li+向正极（填“正”或“负”）极移动；充电时，每生成1mol LiFeSiO4转移1mol电子．
12．已知D、M、H是常见的非金属单质，其中M是无色气体，H是有色气体，J是一种金属单质（其同族的某种元素是形成化合物种类最多的元素），A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，B与C反应时，每生成1molH同时消耗4molB和1molC，它们关系如图1：

（1）写出A物质的化学式：Fe3O4．
（2）写出反应⑤的化学方程式：2HClO═2HCl+O2↑．反应②的化学方程式PbO2+4HCl（浓）═PbCl2+Cl2↑+2H2O．
（3）向框图中的红褐色透明液体中逐滴滴入HI溶液，可以观察到先产生红褐色沉淀，后红褐色沉淀溶解，红褐色沉淀溶解的离子方程式为2Fe（OH）3+2I-+6H+=I2+2Fe2++6H2O．
（4）由金属氧化物A和C得到其相应的金属，在冶金工业上一般可用方法②（填序号）．
①热分解法      ②热还原法       ③电解法
其中从A得到其相应金属也可用铝热法，若反应中1molA参加反应，转移电子的物质的量为8mol．
（5）用C、J作电极，与硫酸构成如图2所示电池，正极的电极反应为当反应转移1mol电子时，负极质量增加48克．
9．下列关于化工生产原理的说法中错误的是（　　）
A．以焦炭和二氧化硅为原料生产单质硅
B．以氨气为原料生产硝酸
C．电解氯化镁溶液生产金属镁
D．电解熔融氯化钠生产金属钠
16．由一种阳离子和两种酸根离子组成的盐称混盐．下列关于混盐Na4S2O3的有关判断，不正确的是（　　）
A．该混盐水溶液呈碱性
B．该混盐与H2SO4反应有气体生成
C．该混盐溶液加入BaCl2可以生成白色沉淀
D．该混盐在酸性条件下可生成S，每产生32g S转移2NA个电子
6．卤素（F、Cl、Br、I、At）是生产及工业中常见的元素，请用化学用语回答下列问题：
（1）131I是一种可以抗辐射并有广泛医学应用的同位素，其中子数为78．
（2）根据卤素性质，下列说法正确的是ac．
a．得电子能力：Cl＞Br＞I              b．IBr中溴为-1价，与水反应生成HBrO和HI
c．沸点：Br2＞Cl2                    d．由HIO3比HBrO3酸性弱，可知氧化性Br2＞I2
（3）空气吹溴法可从海水中提取Br2，用SO2将粗溴水还原为Br-，之后再用空气富集出纯溴，写出SO2还原溴水的化学方程式SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-．用纯碱吸收粗溴也可作为富集的步骤之一，纯碱吸收纯溴时，3molBr2参与反应，则转移5mol电子，写出反应离子方程式3Br2+3CO32-═Br-+BrO3-+3CO2↑．
（4）向NaClO浓溶液中加入KAl（SO4）2浓溶液，迅速生成大量白色胶状沉淀，同时有无色气体产生．写出反应的离子方程式为2Al3++6ClO-+6H2O=2Al（OH）3+6HCl↑+2O2↑．
（5）还原性按Cl-、Br-、I-的顺序依次增大，原因是电子层数增加，离子半径增大，失电子能力增强．
（6）CuBr2分解的热化学方程式为：2CuBr2（s）?2CuBr（s）+Br2（g）△H=+105.4kJ/mol
在密闭容器中将过量CuBr2于487K下加热分解，平衡时c（Br2）=0.1mol/L，p（Br2）为4.66×103Pa
如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则p（Br2）的变化范围为，c（Br2）=2.33×103Pa＜p（Br2）＜4.66×103Pa．
（7）常温下，向10mL1mol/LNaOH溶液中加入20mL1mol/LHClO溶液，所得溶液pH=7.5
c（HClO）-c（ClO-）=1.8×10-6.5（填数字）
（8）用“＞”、“＜”填空
键能半径键的极性沸点
H-Cl＞H-ICl-＜Br-H-Cl＞H-BrHF＞HI
13．已知有机物A～G具有如下的转化关系：

根据要求填空
（1）A中的含氧官能团有羧基、羟基（写名称），A的分子式为C9H10O3
（2）A转化成B的反应类型是缩聚反应
（3）C转化生成D需要分两步进行，步骤①需加入的试剂是NaOH醇溶液，步骤②的目的是酸化．
（4）G在酸性条件下水解的化学方程式为
（5）A的同分异构体R，在酸性条件下水解可生成M和N两种物质，N是相对分子质量最小的一元醇，M可与FeCl3溶液发生显色反应，且1molM能与2molNaOH恰好完全反应．符上述条件的R的同分异构体有13种，请写出核磁共振氢谱有五个峰，且峰面积之比为1：2：2：2：3的所有同分异构体的结构简式：．
10．在室温下，向0.02mol/L的Na2CrO4溶液中滴加0.01mol/L的稀硫酸，溶液由黄色转变成橙红色的Na2Cr2O7，溶液中水Kw增大，在此转化过程中，各物质的量浓度变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．向以上反应加入一定量的Na2CO3溶液，对平衡几乎没有影响
B．升高温度，混合溶液的颜色逐渐加深
C．该反应的离子方程式为：2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O
D．该反应的化学平衡常数为5.0x102
11．NaCl溶液中可能混有杂质NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或二种，为测定溶液中混有的杂质成分，可进行如下实验操作：分别取二份等体积混合液，用盐酸的标准液（0.10mol/L）滴定，以酚酞或甲基橙为指示剂，达到终点时消耗盐酸的体积分别为V1和V2，且V2＞V1，则NaCl溶液中混有的杂质不可能为（　　）
A．NaOHB．Na2CO3C．Na2CO3、NaHCO3D．NaOH、Na2CO3

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