Question

“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO₂分離出來進行儲存和利用的工藝和技術(shù)．
（1）最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把CO₂含量高的氣體吹入飽和K₂CO₃溶液中，生成KHCO₃，然后利用KHCO₃受熱易分解的性質(zhì)，再把CO₂提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使之變?yōu)榧状迹–H₃OH）．“綠色自由”構(gòu)想的技術(shù)流程如圖：

（注：合成塔內(nèi)的反應(yīng)條件為300℃、200kPa和催化劑）
①分解池內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
②合成塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
③上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是

 

（填寫化學(xué)式，水除外）．
（2）實際生產(chǎn)中，經(jīng)常利用NaOH溶液來“捕捉”CO₂，流程如圖（部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出）．

①捕捉室內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

；
②“反應(yīng)分離”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

、；
③下列有關(guān)該方法的敘述正確的是

 

．
A．整個過程至少有2種物質(zhì)可以循環(huán)利用
B．該方法中涉及到了復(fù)分解、分解、置換等反應(yīng)類型
C．“反應(yīng)分離”中，分離物質(zhì)的基本操作是蒸發(fā)、結(jié)晶
D．可作為減少碳排放的方法推廣．

Answer 1

考點：混合物的分離方法,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),反應(yīng)類型的判定,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：物質(zhì)的分離和提純

分析：（1）①根據(jù)分解池中碳酸氫鉀受熱分解生成碳酸鉀、水和二氧化碳考慮；
②根據(jù)合成塔內(nèi)是氫氣和二氧化碳反應(yīng)生成甲醇和水考慮；
③根據(jù)循環(huán)利用的物質(zhì)是指在前面的反應(yīng)中是反應(yīng)物，后面的反應(yīng)中是生成物；
（2）①根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物寫出化學(xué)方程式；
②“反應(yīng)分離”中發(fā)生的反應(yīng)有：氧化鈣溶于水生成氫氧化鈣，然后氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉，所以通過過濾可以將其分離開來；
③根據(jù)題中信息進行判斷．

解答：解：（1）①分解池中碳酸氫鉀受熱分解生成碳酸鉀、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；故填：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
②合成塔內(nèi)是氫氣和二氧化碳反應(yīng)生成甲醇和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3H₂+CO₂

300℃、200kPa  .

催化劑

CH₃OH+H₂O；故填：3H₂+CO₂

300℃、200kPa  .

催化劑

CH₃OH+H₂O；
③根據(jù)碳酸鉀是吸收池中的反應(yīng)物，也是分解池中的生成物，所以可以循環(huán)利用；故填：K₂CO₃；
（2）①捕捉室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，其化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
故答案是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
②CaO和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，其反應(yīng)方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；然后氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉，其反應(yīng)方程式為：
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
故答案是：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
③A、在反應(yīng)中，二氧化碳和氫氧化鈉都可以循環(huán)利用，故A正確；
B、反應(yīng)CaO+H₂O=Ca（OH）₂屬于化合反應(yīng)；
反應(yīng)Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH屬于復(fù)分解反應(yīng)；
在高溫反應(yīng)爐內(nèi)是高溫下分解碳酸鈣，屬于分解反應(yīng)．
綜上所述，該生產(chǎn)過程中沒有涉及到的反應(yīng)是置換反應(yīng)．故B錯誤；
C、“反應(yīng)分離”中，分離物質(zhì)的基本操作是過濾，故C錯誤；
D、因為二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的主要氣體之一，捕捉到的CO₂可制備其它化工產(chǎn)品，從而減少了溫室氣體排放，故D正確．
故選AD．

點評：解答本題關(guān)鍵是要知道循環(huán)利用的物質(zhì)是指在前面的反應(yīng)中是反應(yīng)物，后面的反應(yīng)中是生成物，還要熟悉方程式的書寫．