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C...
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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。
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)反应如下:,研究显示,1L“人造树叶”每天能从空气中吸收968gCO2,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)某研究小组设计如下图所示实验,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*无水硫*铜吸水后变为蓝*。
实验过程中观察到的主要现象有:B装置中白*固体变为蓝*,C装置中黑*固体变为红*,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_____________。
【回答】
(1). 分解反应 (2). 降低 (3). (4). *氧化* (5). 吸收二氧化碳的能力较强 (6). 506g (7). 检验反应是否有水生成 (8). (9). *气和氧化铜加热生成铜和二氧化碳,不能确定是否是一氧化碳和氧化铜反应
【解析】
四氧化三铁在2300K、光照条件下生成氧气和氧化亚铁,二氧化碳和*氧化*生成碳**和水,碳**和*氧化钙反应生成碳*钙和*氧化*,一氧化碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳,*气和氧化铜加热生成铜和二氧化碳。
【详解】(1)①反应1是四氧化三铁在2300K、光照条件下生成氧气和氧化亚铁,反应符合一变多,故基本类型为分解反应。
②反应2中反应物中碳元素在二氧化碳中,生成物中碳元素在碳单质中,二氧化碳中氧元素的化合价为-2价,设碳元素的化合价为x,化合物中各元素的正负化合价代数和为零,则,,二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,碳单质中碳元素的化合价为0,故碳元素的化合价降低。
(2)反应①是二氧化碳和*氧化*生成碳**和水,故反应的化学方程式为,由转化关系图可知,*氧化*参加反应,碳**和*氧化钙反应生成碳*钙和*氧化*,故该转化中循环使用的物质是*氧化*。
(3)根据表中信息可知,碳*钾吸收二氧化碳能力较强,碳**钾加热生成碳*钾、二氧化碳和水,故选择K2CO3溶液作吸收液的优点是吸收二氧化碳的能力较强。
(4)设1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量为y
故1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量为506g。
(5)①白*无水硫*铜吸水后变为蓝*,故设计B装置的目的是检验反应是否有水生成。
②C装置中发生的反应是一氧化碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳,故反应的化学方程式为。
③*气和氧化铜加热生成铜和水,故根据上述实验现象不能确认CO2和H2反应生成了CO,理由是*气和氧化铜加热生成铜和水,不能确定是否是一氧化碳和氧化铜反应。
【点睛】分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的反应,化合物中各元素的正负化合价代数和为零,K2CO3溶液吸收二氧化碳的能力较强,*气和一氧化碳均与氧化铜反应生成铜,不能确定是否存在一氧化碳。
知识点:碳和碳的氧化物单元测试
题型:填空题
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