Question

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。

[实验探究]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2gKNO3，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5gKNO3，搅拌	部分溶解	_____
Ⅲ	加热，搅拌	____	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5gKNO3，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1kg产生CO₂和SO₂的质量如下图所示。

[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“将报警器安裝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：______________。

Answer

一定形成饱和溶液 全部溶解 升高 降温 加入过量的水 增大接触而积，加速溶解 Ⅳ Ⅱ和Ⅲ 不可再生 CH4 温室 可以减少SO2的排放 密度比空气小 风能（太阳能等）

【解析】

（1）[实验探究]步骤Ⅱ.向小烧杯中加入2gKNO3全部溶解后，再加入5gKNO3，部分溶解，说明所得溶液一定是饱和溶液，故一定形成饱和溶液。

步骤Ⅲ.将小烧杯进行加热，推理得出不一定形成饱和溶液，则小烧杯中的固体已全部溶解，无法判断所得溶液是否饱和。

步骤Ⅳ. 向小烧杯中再加入5gKNO3，搅拌，固体全部溶解，无法判断所得溶液是否为饱和溶液。对比步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可知，KNO3的溶解度随温度的升高而升高。

步骤Ⅴ. 将小烧杯放在盛有冷水的大烧杯中冷却，析出晶体，所得溶液一定是饱和溶液。结合实验Ⅳ和Ⅴ分析可知，KNO3可用降温的方法结晶。

步骤Ⅵ. 向小烧杯中加入过量的水，固体全部溶解，所得溶液为不饱和溶液，可推理得出结论：增加溶剂的质量，可将饱和溶液转化为不饱和溶液。

[实验反思]①为了增大固体和水的接触而积，加速溶解，实验前会将KNO3预先研磨处理。

②通过分析可知，实验步骤Ⅳ中KNO3的溶质质量分数最大。

③比较实验步骤Ⅱ和Ⅲ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）[文献资料]①天然气和煤都是化石燃料，属于不可再生能源；天然气的主要成分是甲烷，化学式为CH4。

③二氧化碳是导致温室效应的主要气体。

[证据推理]由图可知，充分燃烧天然气和煤各1kg，煤产生SO2的质量比天然气多，故各级政府推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”的科学依据是可以减少SO2的排放。

[联系实际]因为甲烷的密度比空气小，所以为防止燃气泄漏造成危险，使用天然气的家庭“将报警器安裝位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”。

[反思拓展]目前人类可利用的新能源有风能、太阳能、潮汐能等。