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8.柯柯学习完常见碱的性质之后,绘制了下图所示的制备初中化学常见的乙、丙两种碱的转化关系图(“→”表示反应能一步实现,部分物质和反应条件已省略),常温下,甲是一种常见的无色液体。
(1)甲→乙伴随的能量变化是
(2)乙→丙的化学方程式为
(1)甲→乙伴随的能量变化是
放热
。(2)乙→丙的化学方程式为
$\boldsymbol{Ca(OH)_2+Na_2CO_3 \xlongequal{\ \ \ } 2NaOH+CaCO_3 \downarrow}$
。答案
(1) 放热
(2) $\boldsymbol{Ca(OH)_2+Na_2CO_3 \xlongequal{\ \ \ } 2NaOH+CaCO_3 \downarrow}$
(2) $\boldsymbol{Ca(OH)_2+Na_2CO_3 \xlongequal{\ \ \ } 2NaOH+CaCO_3 \downarrow}$
解析
【分析】首先根据题目信息，甲是常见无色液体，且能与碱乙相互转化，结合初中化学常见碱的转化规律，可推断甲为$\ce{H_{2}O}$，乙为$\ce{Ca(OH)_{2}}$；乙能一步转化为另一种碱丙，初中常见的该转化为氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠，故丙为$\ce{NaOH}$。再结合反应的能量变化和化学方程式书写规则解答问题。
【解析】(1) 甲→乙是水与氧化钙反应生成氢氧化钙，该反应过程会放出大量的热，因此伴随的能量变化是放热；(2) 乙为氢氧化钙，丙为氢氧化钠，乙→丙是氢氧化钙与碳酸钠发生复分解反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} = 2NaOH + CaCO_{3}↓}$。
【答案】(1) 放热；(2) $\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} = 2NaOH + CaCO_{3}↓}$
【知识点】常见碱的性质、化学反应能量变化、化学方程式书写
【点评】本题为碱的转化推断题，以常见无色液体为突破口，结合碱的化学性质推断物质，考查基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 甲→乙是水与氧化钙反应生成氢氧化钙，该反应过程会放出大量的热，因此伴随的能量变化是放热；(2) 乙为氢氧化钙，丙为氢氧化钠，乙→丙是氢氧化钙与碳酸钠发生复分解反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为$\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} = 2NaOH + CaCO_{3}↓}$。
【答案】(1) 放热；(2) $\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} = 2NaOH + CaCO_{3}↓}$
【知识点】常见碱的性质、化学反应能量变化、化学方程式书写
【点评】本题为碱的转化推断题，以常见无色液体为突破口，结合碱的化学性质推断物质，考查基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】0.6
9. $\ce{CO_{2}}$捕集是实现低碳目标的一种有效手段,某$\ce{CO_{2}}$捕集工艺流程如下图所示。
(1)捕捉室中采用“喷淋”方式加入$\ce{NaOH}$溶液,请叙述“喷淋”方式的优点。
(2)写出反应分离室中生成$\ce{NaOH}$的化学方程式。
(3)若用$100\ \mathrm{kg}$溶质质量分数为$10\%$的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,则理论上能够吸收二氧化碳的质量是多少?
(1)捕捉室中采用“喷淋”方式加入$\ce{NaOH}$溶液,请叙述“喷淋”方式的优点。
(2)写出反应分离室中生成$\ce{NaOH}$的化学方程式。
(3)若用$100\ \mathrm{kg}$溶质质量分数为$10\%$的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,则理论上能够吸收二氧化碳的质量是多少?
答案
(1) 增大反应物的接触面积,使反应更充分。
(2) $\ce{Ca(OH)_{2} +Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow +2NaOH}$
(3) 解:设理论上能够吸收二氧化碳的质量为$x$。
$\ce{2NaOH\ +\ CO_{2}\xlongequal{\;\;}Na_{2}CO_{3}\ +\ H_{2}O}$
$80\quad\quad\quad 44$
$100\ \mathrm{kg}×10\%\quad x$
$\dfrac{80}{44}=\dfrac{100\ \mathrm{kg}×10\%}{x}$
$x=5.5\ \mathrm{kg}$
答:理论上能够吸收二氧化碳的质量为$5.5\ \mathrm{kg}$。
(2) $\ce{Ca(OH)_{2} +Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow +2NaOH}$
(3) 解:设理论上能够吸收二氧化碳的质量为$x$。
$\ce{2NaOH\ +\ CO_{2}\xlongequal{\;\;}Na_{2}CO_{3}\ +\ H_{2}O}$
$80\quad\quad\quad 44$
$100\ \mathrm{kg}×10\%\quad x$
$\dfrac{80}{44}=\dfrac{100\ \mathrm{kg}×10\%}{x}$
$x=5.5\ \mathrm{kg}$
答:理论上能够吸收二氧化碳的质量为$5.5\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
本题是CO₂捕集的工艺流程题，需结合碱的性质、化学方程式书写及化学计算解答。
（1）“喷淋”可增大NaOH溶液与CO₂的接触面积，提升反应充分度；
（2）反应分离室中，捕捉室生成的Na₂CO₃与加入的Ca(OH)₂发生复分解反应生成NaOH；
（3）根据NaOH与CO₂的反应方程式，利用NaOH溶质质量计算吸收CO₂的质量，需注意方程式配平与比例关系。
【解析】
（1）喷淋方式能将NaOH溶液分散为细小液滴，增大与CO₂气体的接触面积，使两者接触更充分，从而让反应更完全，提高CO₂的吸收效率；
（2）捕捉室中NaOH与CO₂反应生成Na₂CO₃，进入反应分离室后，Na₂CO₃和Ca(OH)₂反应，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + 2NaOH}$；
（3）设理论上吸收CO₂的质量为$x$，100kg溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，NaOH的质量为$100\ \mathrm{kg}×10\% = 10\ \mathrm{kg}$。
反应方程式为：$\ce{2NaOH + CO_{2}\xlongequal{\;\;}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O}$，其中$\ce{NaOH}$的相对质量总和为80，$\ce{CO_{2}}$为44，列比例式：$\dfrac{80}{44} = \dfrac{10\ \mathrm{kg}}{x}$，解得$x = 5.5\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1) 增大反应物的接触面积，使反应更充分；
(2) $\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + 2NaOH}$；
(3) 理论上能够吸收二氧化碳的质量为5.5kg。
【知识点】
碱的化学性质、化学方程式书写、根据化学方程式计算
【点评】
本题以CO₂捕集工艺流程为载体，综合考查基础化学知识，贴近实际应用，注重知识点的理解与应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是CO₂捕集的工艺流程题，需结合碱的性质、化学方程式书写及化学计算解答。
（1）“喷淋”可增大NaOH溶液与CO₂的接触面积，提升反应充分度；
（2）反应分离室中，捕捉室生成的Na₂CO₃与加入的Ca(OH)₂发生复分解反应生成NaOH；
（3）根据NaOH与CO₂的反应方程式，利用NaOH溶质质量计算吸收CO₂的质量，需注意方程式配平与比例关系。
【解析】
（1）喷淋方式能将NaOH溶液分散为细小液滴，增大与CO₂气体的接触面积，使两者接触更充分，从而让反应更完全，提高CO₂的吸收效率；
（2）捕捉室中NaOH与CO₂反应生成Na₂CO₃，进入反应分离室后，Na₂CO₃和Ca(OH)₂反应，化学方程式为：$\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + 2NaOH}$；
（3）设理论上吸收CO₂的质量为$x$，100kg溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，NaOH的质量为$100\ \mathrm{kg}×10\% = 10\ \mathrm{kg}$。
反应方程式为：$\ce{2NaOH + CO_{2}\xlongequal{\;\;}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O}$，其中$\ce{NaOH}$的相对质量总和为80，$\ce{CO_{2}}$为44，列比例式：$\dfrac{80}{44} = \dfrac{10\ \mathrm{kg}}{x}$，解得$x = 5.5\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1) 增大反应物的接触面积，使反应更充分；
(2) $\ce{Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + 2NaOH}$；
(3) 理论上能够吸收二氧化碳的质量为5.5kg。
【知识点】
碱的化学性质、化学方程式书写、根据化学方程式计算
【点评】
本题以CO₂捕集工艺流程为载体，综合考查基础化学知识，贴近实际应用，注重知识点的理解与应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
