CO2是最主要的溫室氣體,也是巨大的碳資源,CO2的低能耗捕集、轉化和利用正受到世界各國的廣泛關注。(1)以C...
問題詳情:
CO2是最主要的溫室氣體,也是巨大的碳資源,CO2的低能耗捕集、轉化和利用正受到世界各國的廣泛關注。
(1)以CO2為原料製取炭黑的太陽能工藝如圖所示。
①反應1的基本型別為_______________。
②反應2中碳元素的化合價_______________(填“升高”“不變”或“降低”)。
(2)利用NaOH溶液吸收CO2,部分轉化關係見圖。
反應①的化學方程式為_________,該轉化中迴圈使用的物質是________。
(3)利用Na2CO3或K2CO3溶液吸收低濃度的CO2,將其轉化為NaHCO3或KHCO3,NaHCO3或KHCO3受熱分解生成高濃度的CO2儲存利用,生成的Na2CO3或K2CO3迴圈使用以降低生產成本。
吸收劑 | Na2CO3 | K2CO3 |
20℃最高濃度(g/L) | 212 | 1104 |
價格(元/Kg) | 1.25 | 9.80 |
根據表中資訊,選擇K2CO3溶液作吸收液的優點是_______________。
(4)利用一種新型“人造樹葉”將CO2轉化為乙醇(C2H5OH)反應如下:,研究顯示,1L“人造樹葉”每天能從空氣中吸收968gCO2,計算1L“人造樹葉”工作1天可得到乙醇的質量(寫出計算過程)。_____
(5)某研究小組設計如下圖所示實驗,探究CO2和H2在一定條件下反應的產物。
查閱資料:①CO2和H2在合適催化劑和一定溫度下反應轉化為CO和H2O;
②白*無水硫*銅吸水後變為藍*。
實驗過程中觀察到的主要現象有:B裝置中白*固體變為藍*,C裝置中黑*固體變為紅*,D裝置中澄清石灰水變渾濁。
①設計B裝置的目的是_______________。
②C裝置中發生的反應的化學方程式為_______________。
③研究小組反思後認為,根據上述實驗現象不能確認CO2和H2反應生成了CO,理由是_____________。
【回答】
(1). 分解反應 (2). 降低 (3). (4). *氧化* (5). 吸收二氧化碳的能力較強 (6). 506g (7). 檢驗反應是否有水生成 (8). (9). *氣和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳,不能確定是否是一氧化碳和氧化銅反應
【解析】
四氧化三鐵在2300K、光照條件下生成氧氣和氧化亞鐵,二氧化碳和*氧化*生成碳**和水,碳**和*氧化鈣反應生成碳*鈣和*氧化*,一氧化碳和氧化銅高溫生成銅和二氧化碳,*氣和氧化銅加熱生成銅和二氧化碳。
【詳解】(1)①反應1是四氧化三鐵在2300K、光照條件下生成氧氣和氧化亞鐵,反應符合一變多,故基本型別為分解反應。
②反應2中反應物中碳元素在二氧化碳中,生成物中碳元素在碳單質中,二氧化碳中氧元素的化合價為-2價,設碳元素的化合價為x,化合物中各元素的正負化合價代數和為零,則,,二氧化碳中碳元素的化合價為+4價,碳單質中碳元素的化合價為0,故碳元素的化合價降低。
(2)反應①是二氧化碳和*氧化*生成碳**和水,故反應的化學方程式為,由轉化關係圖可知,*氧化*參加反應,碳**和*氧化鈣反應生成碳*鈣和*氧化*,故該轉化中迴圈使用的物質是*氧化*。
(3)根據表中資訊可知,碳*鉀吸收二氧化碳能力較強,碳**鉀加熱生成碳*鉀、二氧化碳和水,故選擇K2CO3溶液作吸收液的優點是吸收二氧化碳的能力較強。
(4)設1L“人造樹葉”工作1天可得到乙醇的質量為y
故1L“人造樹葉”工作1天可得到乙醇的質量為506g。
(5)①白*無水硫*銅吸水後變為藍*,故設計B裝置的目的是檢驗反應是否有水生成。
②C裝置中發生的反應是一氧化碳和氧化銅高溫生成銅和二氧化碳,故反應的化學方程式為。
③*氣和氧化銅加熱生成銅和水,故根據上述實驗現象不能確認CO2和H2反應生成了CO,理由是*氣和氧化銅加熱生成銅和水,不能確定是否是一氧化碳和氧化銅反應。
【點睛】分解反應是一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應,化合物中各元素的正負化合價代數和為零,K2CO3溶液吸收二氧化碳的能力較強,*氣和一氧化碳均與氧化銅反應生成銅,不能確定是否存在一氧化碳。
知識點:碳和碳的氧化物單元測試
題型:填空題
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