题目内容

（2009?广东模拟）通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%，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，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．
（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，这一做法对环境的积极意义在于
保护臭氧层
保护臭氧层
．
（2）最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇．“绿色自由”构想技术流程如下：

①分解池中反应的化学方程式为
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
．
②在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
．
（3）小李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、2.58×10-11．
小李应该选用的试剂是
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
，实验时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
实验时的温度、压强、沉淀的质量
．
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4 947 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．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）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．
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
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：2KHCO3
  △  
.
 
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
相关题目
（2009?广东模拟）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3 
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
C
C

a．碳酸氢钠难溶于水
b．碳酸氢钠受热易分解
c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是
饱和碳酸氢钠溶液
饱和碳酸氢钠溶液
；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是
吸收未反应的NH3
吸收未反应的NH3
；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是
过滤
过滤
（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从
a
a
管通入
NH3
NH3
 气体，再从
b
b
管中通入
CO2
CO2
气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应或往烧碱溶液中通入过量CO2；或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应或往烧碱溶液中通入过量CO2；或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等
．
（2009?广东模拟）某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素，设计以下的实验装置：
在实验或改进实验中，可能发生的化学反应如下：
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑，2PbO+C
  △  
.
 
2Pb+CO2↑，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
[Cu（NH3）2]Ac+CO+2NH3?[Cu（NH3）4]Ac?CO△H＜0．请回答以下问题：
（1）在装置A中不断鼓入氮气的作用是
N2可将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处
N2可将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处
，能否用空气代替氮气？
否
否
，其理由是
空气中的O2可与灼热的炭反应，且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物，均可导致实验失败
空气中的O2可与灼热的炭反应，且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物，均可导致实验失败
．
（2）在实验过程中，未见B装置中有白色沉淀生成，说明在装置A中发生反应的化学方程式是
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑
PbO+C
  △  
.
 
Pb+CO↑
，证明氧化铅里含有氧元素的实验事实是
C处燃烧产生的淡蓝色火焰
C处燃烧产生的淡蓝色火焰
．
（3）若使实验更具有说服力，通过增添设备和药品，设计一个更加严密的改进实验方案是
可在装置B后串联一个内盛[Cu（NH3）2]Ac溶液的洗气装置，吸收一氧化碳，反应完毕，取出吸收液加热解吸，用排水取气法收集放出的气体，通过进一步实验证明该气体是一氧化碳
可在装置B后串联一个内盛[Cu（NH3）2]Ac溶液的洗气装置，吸收一氧化碳，反应完毕，取出吸收液加热解吸，用排水取气法收集放出的气体，通过进一步实验证明该气体是一氧化碳
．
（4）若没有木炭粉和氮气，改用氢气行吗？
可以
可以
，实验的装置和药品又将做怎样的调整？
将装置B改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管
将装置B改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管
．
（2009?广东模拟）铁是人体不可缺少的微量元素，摄入含铁的化合物可补充铁．“速力菲”是市场上一种常见的补铁药物，下表格是它的说明书．

（1）该药品中Fe2+ 会缓慢氧化，国家规定该药物中Fe2+ 的氧化率超过10%即不能再服用．
1为了检验某药店出售的“速力菲”是否氧化，实验室可选用最常用最灵敏的检验试剂为
硫氰化钾溶液
硫氰化钾溶液
（ 填试剂的名称 ）
②实验室采用H2SO4酸化的KMnO4溶液，对“速力菲”中的Fe2+ 进行滴定（假设药品中，其它成分不与KMnO4反应）．请配平下列离子方程式
1
1
MnO4-+
5
5
Fe2++
8
8
H+═
1
1
Mn2++
5
5
Fe3++
4
4
H2O
③称量上述含铁元素质量分数为20.00% 的“速力菲”10.00g，将其全部溶于稀硫酸中，配制成1000.00mL溶液，取出20.00mL，用0.01mol/L的KMnO4溶液滴定，用去KMnO4溶液12.00mL．该药品可以服用吗？
不可以
不可以
（填“可以”或“不可以”），请通过计算简述理由（写出主要计算过程）
由MnO4-～5Fe2+，可得1000.00mL溶液含有的Fe2+的物质的量n（Fe2+）=0.01mol/L×12.00×10-3L×5×（1000.00mL/20.00mL）=0.03mol，m（Fe2+）=0.03mol×56g/mol=1.68g，Fe2+的氧化率（10g×20.00%-1.68g）/（10g×20.00%）=16.00%＞10%，所以不可以服用．
由MnO4-～5Fe2+，可得1000.00mL溶液含有的Fe2+的物质的量n（Fe2+）=0.01mol/L×12.00×10-3L×5×（1000.00mL/20.00mL）=0.03mol，m（Fe2+）=0.03mol×56g/mol=1.68g，Fe2+的氧化率（10g×20.00%-1.68g）/（10g×20.00%）=16.00%＞10%，所以不可以服用．
．
（2）已知琥珀酸亚铁相对分子质量为172，琥珀酸为有机酸．含23.6g琥珀酸的溶液与4mol/L  100mL的氢氧化钠溶液恰好完全中和．质子核磁共振分析显示，琥珀酸分子中只含有两种位置不同的氢原子．写出琥珀酸溶液与氢氧化钠溶液完全中和的离子方程式（有机物须写结构简式）
HOOC-CH2-CH2-COOH+2OH-→-OOC-CH2-CH2-COO-+2H2O
HOOC-CH2-CH2-COOH+2OH-→-OOC-CH2-CH2-COO-+2H2O
，琥珀酸亚铁的化学式为
FeC4H4O4
FeC4H4O4
．
（2009?广东模拟）七水硫酸镁（MgSO4?7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁．硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）．
表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2
pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
表2  两种盐的溶解度（单位为g/100g水）
温度/℃ 10 30 40 50 60
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
．加热煮沸的主要目的是
促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
．
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
（填化学式）等物质．
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是
取过滤II后的滤液1～2ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+
取过滤II后的滤液1～2ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+
；
（4）沉淀C的化学式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是
以防MgSO4在温度低时结晶析出
以防MgSO4在温度低时结晶析出
．

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