Question

通常情況下空氣中CO₂的體積分數(shù)為0.030%，當空氣中CO₂的體積分數(shù)超過0.050%時，會引起明顯的溫室效應(yīng)。為減小和消除CO₂對環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強了對CO₂創(chuàng)新利用的研究。

已知：CO₂、碳酸鹽、碳酸氫鹽的部分性質(zhì)如下：

CO₂（過量）+OHˉ== HCO₃ ˉ        HCO₃ˉ+OHˉ=CO₃²ˉ+H₂O

          CO₃²ˉ與H⁺反應(yīng)生成CO₂分兩步：

          CO₃²ˉ + H⁺ = HCO₃ ˉ               HCO₃ ˉ+ H⁺ = CO₂↑ + H₂O

（1）目前，用超臨界CO₂（其狀態(tài)介于氣態(tài)和液態(tài)之間）代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢，這一做法對保護環(huán)境的作用是        。

（2）最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來，在一定條件下與H₂反應(yīng)，使之變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇。其流程如下�?/p>

①     上述流程中碳酸鉀溶液所起的作用是        。

②小李同學(xué)在實驗室用右圖所示的裝置和藥品制取   

K₂CO₃溶液。他所制得的溶液中可能含有的雜質(zhì)是

       。       

③小張同學(xué)在數(shù)字實驗室中用傳感器對碳酸鉀和碳酸氫鉀的混合物樣品進行成分測定，他分別稱取三份不同質(zhì)量的混合物樣品，配成溶液，然后用相同濃度的硫酸進行滴定， 測得如下數(shù)據(jù)：

實驗編號	1	2	3
混合物的質(zhì)量/g	3.76	4.70	8.46
硫酸溶液的體積/mL	50.00	50.00	50.00
生成二氧化碳的物質(zhì)的量/mol	0.03	0.0375	0.03

該混合固體中K₂CO₃與KHCO₃的物質(zhì)的量之比是       ；所用硫酸的物質(zhì)的量濃度為：        。

Answer 1

（1）保護臭氧層（1分）

（2）①富集空氣中的CO₂，為合成甲醇提供CO₂（其余合理答案均給分）（2分）

②KOH或KHCO₃（2分）  ③ 2：1 （2分）0.75mol / L（3分）

解題過程：由實驗2的數(shù)據(jù)可判斷實驗1中硫酸過量�？捎蓪嶒�1的數(shù)據(jù)求混合物的組成。

     138g/mol×n(K₂CO₃) + 100 g/mol×n(KHCO₃) = 3.76 g       n(K₂CO₃) = 0.02mol

 n(K₂CO₃) + n(KHCO₃) = 0.03mol                        n(KHCO₃) = 0.01mol

                 n(K₂CO₃) ：n(KHCO₃) = 2：1

實驗3數(shù)據(jù)表明，硫酸已完全反應(yīng)，可由實驗3的數(shù)據(jù)求硫酸的濃度。

因3.76 g與8.46 g混合物中成分相同 ，  

           n(K₂CO₃) = 0.02mol×2.25 = 0.045 mol

n(KHCO₃) = 0.01mol×2.25 = 0.0225 mol

              溶液中還有剩余的KHCO₃

    CO₃ ^2–    +   H⁺        =     HCO₃^–  

               0.045 mol    0.045 mol       0.045 mol

                 HCO₃^–  +   H⁺      =     CO₂↑  +  H₂O

                     0.03 mol         0.03 mol

              所以n(H⁺) =  0.045 mol + 0.03 mol = 0.075 mol

n(H₂SO₄) =