现有含氯化钠杂质的碳酸钠样品,取6.95g样品溶于水,配制成52.2g溶液。此溶液与50g某溶质质量分数的盐酸恰好完全反应,得到100g溶液。请分析计算:
(1)生成二氧化碳的质量是 。
(2)所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程)。
设计实验、动手操作、观察现象、记录信息、提炼证据、进行推理、形成结论是化学学习的重要方法。
(1)学习化学概念“饱和溶液”﹣﹣﹣实验“KNO3溶于水”
[实验用品]KNO3(研磨处理)、水、玻璃棒、三脚架、石棉网、酒精灯、烧杯等。
[实驰探究]在室温20℃下。向小烧杯中加入20mL水,按下表中设计的操作步骤进行实验。
|
实验序号 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验推理 |
实验结论 |
|
Ⅰ |
加入2g KNO3,搅拌 |
全部溶解 |
不一定形成饱和溶液 |
在一定温度下,一定量水中不能无限制地溶解溶质 |
|
Ⅱ |
再加入5g KNO3,搅拌 |
部分溶解 |
|
|
|
Ⅲ |
加热,搅拌 |
解 |
不一定形成饱和溶液 |
KNO3的溶解度随温度的升高而 。 |
|
Ⅳ |
再加入5g KNO3,搅拌 |
全部溶解 |
不一定形成饱和溶液 |
|
|
Ⅴ |
放在冷水的大烧杯中冷却 |
析出晶体 |
一定形成饱和溶液 |
KNO3可用 的方法结晶 增加溶剂的质量,可将饱和溶液转化为不饱和溶液 |
|
Ⅵ |
,搅拌 |
全部溶解 |
一定形成不饱和溶液 |
[实验反思]
①KNO3预先研磨处理的目的是 。
②实验步骤 (填实验序号,下同)中KNO3的溶质质量分数最大。
③比较实验步骤 中观察到的实验现象,经分析推理。可得出将KNO3饱和溶液转化为不饱和溶液的另一种方法,即升高饱和溶液的温度。
(2)应用化学知识“身边的化学”﹣﹣﹣体验“家庭燃料的变迁”
[文献资料]
①天然气和煤都是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;天然气的主要成分是 (填化学式)。
②我国近50年来家庭燃料变迁:煤或木柴→液化石油气或管道煤气→天然气。
③CO2能产生 效应,SO2易导致酸雨。
④充分燃烧天然气和煤各lkg产生CO2和SO2的质量如图所示。

[证据推理]各级政府推广“利用天然气代替煤作家庭燃料,分析文献资料可知实施该项举措的科学依据是 。
[联系实际]为防止燃气泄漏造成危险,使用天然气的家庭“将报警器安装位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”,这是基于天然气具有 的性质。
[反思拓展]保护生态环境是建设“人类命运共同体”的重要组成部分,我国科学家正在利用和开发H2等新能源,在一定程度上减少对环境的污染。请再列举一例可利用的新能源: 。
某同学用质量分数为15%的稀硫酸处理某造纸厂含NaOH的碱性废水样品:
(1)用9.2g质量分数为98%的浓硫酸能配制上述稀硫酸 g(计算结果保留整数)。
(2)若上述造纸厂废水75g能与9.8g 15%的稀硫酸恰好反应(设只发生NaOH与硫酸的反应),试计算该废水中NaOH的质量分数(写出计算过程,结果精确到0.1%)。
某同学对碳酸钠、碳酸氢钠的组成及某些性质进行探究。
[认识组成](1)由化学式Na2CO3、NaHCO3可知,两者含有的元素差别是 ;从构成离子的层次看,酸根离子分别是CO32﹣、HCO3﹣,依据酸根离子它们都可统称为 (填“碳酸盐”或“钠盐”)。
[比较性质](2)为比较室温是20℃时Na2CO3、NaHCO3与水混合的变化,按图1进行实验,先向两支试管中分别加入各约1g Na2CO3、NaHCO3,再分别滴入几滴水,振荡后将温度计插入其中,发现盛有Na2CO3的试管中温度计的示数高于20℃,盛有NaHCO3的试管中温度计的示数低于20℃;再向两试管中各加入约5mL水和2滴酚酞试液,振荡后液体均呈红色。则NaHCO3与水混合时 (填“放出”或“吸收”)热量,NaHCO3溶液显 (填“酸性”或“碱性”)。
[提出问题](3)Na2CO3、NaHCO3还有什么不同性质?

[查阅资料]NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2.Na2CO3受热不易分解。可用图2装置验证。
[进行实验]按图2连接装置,检查气密性后,分别装入相关药品(试管甲、乙中的固体质量应相等)。后续实验均按规范要求进行,完成实验。
①若要使实验效果更理想,则甲中应装入 (填“Na2CO3”或“NaHCO3”)。
②完成实验后,待试管冷却至室温,若甲、乙试管里剩余固体的质量分别用m(甲)、m(乙)表示,则m(甲) (填“>”或“=”或“<”)m(乙)。
[拓展应用](4)若把碳酸和NaHCO3比较,受热容易分解的是 (填“碳酸”或“NaHCO3”)。除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 。
(5)研究表明,Na2CO3在水中溶解时能生成自由移动的离子,且Na2CO3溶液中还含有很少的HCO3﹣,在Na2CO3溶液中存在的带负电荷的离子有HCO3﹣、 、 (填离子符号)。
请根据如图1实验装置图回答问题:

(1)实验室制取二氧化碳的发生装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。
(2)实验室用装置A加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ,在试管口放置蓬松的棉花团的目的是 。用排空气法收集氧气时,检验是否收集满的操作方法是 。
(3)已知:通常状况下,二氧化硫气体的密度比空气大,易溶于水,能与水反应生成亚硫酸。实验室常用亚硫酸钠与硫酸在常温下反应制取SO2。
①实验室制取SO2的发生装置可用 (填字母),收集SO2的装置可用 (填字母)。
② 如图2所示,把充满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊的水中,可看到的现象是试管内 且液体变为红色,其中液体变为红色的原因是液体中产生了 (填物质的化学式)。
CO2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。

(1)以CO2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图1所示。
①反应1的基本类型为 。
②反应2中碳元素的化合价 (填“升高”“不变”或“降低”)。
(2)利用NaOH溶液吸收CO2,部分转化关系见图2。
反应①的化学方程式为 ,该转化中循环使用的物质是 。
(3)利用Na2CO3或K2CO3溶液吸收低浓度的CO2,将其转化为NaHCO3或KHCO3,NaHCO3或KHCO3受热分解生成高浓度的CO2储存利用,生成的Na2CO3或K2CO3循环使用以降低生产成本。
|
吸收剂 |
Na2CO3 |
K2CO3 |
|
20℃最高浓度(g/L) |
212 |
1104 |
|
价格(元/Kg) |
1.25 |
9.80 |
根据表中信息,选择K2CO3溶液作吸收液的优点是 。
(4)利用一种新型“人造树叶”将CO2转化为乙醇(C2H5OH)的反应如下:2CO2+3H2O C2H5OH+3O2,研究显示,1L“人造树叶”每天能从空气中吸收968g CO2,计算1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量(写出计算过程)。
(5)某研究小组设计如图3所示实验,探究CO2和H2在一定条件下反应的产物。
查阅资料:①CO2和H2在合适催化剂和一定温度下反应转化为CO和H2O;
②白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。

实验过程中观察到的主要现象有:B装置中白色固体变为蓝色,C装置中黑色固体变为红色,D装置中澄清石灰水变浑浊。
①设计B装置的目的是 。
②C装置中发生的反应的化学方程式为 。
③研究小组反思后认为,根据上述实验现象不能确认CO2和H2反应生成了CO,理由是 。