为建设环保节能型城市，襄阳市在许多小区和道路安装了太阳能路灯，制造太阳能路灯的单质硅（Si），可以用石英固体（SiO 2）与碳在高温条件下反应制得，同时生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式为 ．
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 。
硼及其化合物在现代工农业、医学、国防中有着重要的应用价值。利用硼镁矿可制备硼，工艺流程如图所示。请回答下列问题：
（1）B2O3中B元素的化合价为 。
（2）为加快硼镁矿石与浓NaOH溶液的反应速率，可采取的措施是 ；回收副产物Mg（OH）2可制得流程 的反应物。
（3）H3BO3加热分解只生成两种氧化物，流程②的化学反应方程式为 。
（4）根据流程③的化学反应方程式：B2O3+3Mg 2B+3MgO，理论上制备1.1吨的硼，需消耗镁多少吨写出计算过程）？
酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你一起参与探究。
【实验探究Ⅰ】在50mL一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加50mL一定浓度的盐酸，并用玻璃棒搅拌，观察到溶液的温度 ，由此现象小李同学得出两者能发生反应的结论。通过查阅相关资料后，小张同学发现此结论不够严谨，设计了下列3个对比实验：
①50mL一定浓度的盐酸与50mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
②50mL一定浓度的氢氧化钠溶液与50mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
③50mL一定浓度的盐酸与50mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如图所示。
（1）由图可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 （填“放热”或“吸热”），但它们稀释时温度的变化量远 两溶液混合时温度的变化量。
（2）从微观角度分析，此中和反应的温度变化主要是由于 （填离子符号）两种离子发生反应放出热量的缘故。
[实验探究Ⅱ]
（1）在50mL一定浓度的氢氧化钠溶液中滴加2～3滴酚酞试液，再逐滴加入一定浓度的盐酸，并用玻璃棒搅拌，溶液颜色由红色刚好变为无色时，可说明两者发生了反应。该反应的化学方程式为 。
（2）取一定量反应后的无色溶液加热蒸发，在蒸发的过程中，“意外”发现溶液由无色又变成红色。同学们对红色溶液中溶质的成分（酚酞除外）进行再探究。
查阅资料：酚酞在pH＜8.2的溶液中呈无色，在8.2＜pH＜14的溶液中呈红色。
作出猜想：猜想一：NaCl
猜想二：NaCl、NaOH
猜想三：NaCl、NaOH和Na2CO3
同学们讨论后一致认为猜想 是错误的，理由是 。
实验验证：取样，滴加 ，无气泡产生，猜想三错误。
原因分析：反应后无色溶液中仍存在少量NaOH，加热蒸发，当溶液的pH在 范围内，溶液的颜色变红。
总结反思：向某碱性溶液中滴加2～3滴无色酚酞试液，振荡后溶液的颜色 （填“一定”或“不一定”）变红。
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