Question

【题目】二氧化碳是人类生存不可缺少的物质。

早在公元三世纪,我国西晋时期的张华在其所著的《博物志》中就有“烧白石作白灰既讫.....”的记载,其中“白石”即石灰石，同时生成CO2。

随着人类社会的发展,化石燃料的消耗量急剧增加,释放的CO2越来越多。当大气中CO2等气体的含量升高时，会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收,阻止地球表面的热量向外散发，从而导致温室效应增强，全球气候变暖。

科学家一直致力于将CO2分离回收、循环利用和再生转化成资源。化学吸收法是利用吸收剂与CO2发生化学反应来吸收分离CO2的方法，常见的吸收剂有氢氧化钠、氨氧化钙、碳酸钾溶液以及各类胺溶液等。CO2和H2在催化剂的作用下会发生生成甲醇、一氧化碳和甲烷等一系列反应，实现再生转化。我国科学家在催化剂研究方面取得重大突破,分别合成出了ZnGa2O4介孔光催化材料和单晶纳米带，并将其用于CO2的光还原，成功地实现了将CO2转化为碳氢化合物燃料。

请回答:

(1)《博物志》中所记载“白灰”的主要成分的化学式为_______。

(2)CO2的用途有_______(写1条即可)。温室效应加剧对环境的影响有_____(写1条即可)。

(3)ZnGa2O4中Ga元素的化合价为_______。

(4)用碳酸钾溶液吸收CO2时，产物是KHCO3,该反应的化学方程式为_______。

(5)一定条件下,CO2和H2反应生成CH4和H2O。请在以下框图中将该反应的微观粒子补充完整___。

Answer 1

【答案】CaO 作气体肥料、灭火等 全球气候变暖 +3

【解析】

(1)由材料知，“白灰”是生石灰，其主要成分的化学式为CaO。

(2)CO2 是植物光合作用的原料，故可用作气体肥料；由于CO2密度比空气大，不燃烧且不支持燃烧，故可用于灭火；此外，固体CO2(干冰)可用于人工降雨等。温室效应会导致全球气候变暧，进而导致冰川融化、海平面上升等。

(3)设ZnGa2O4中锌元素化合价为+2，氧元素化合价为-2，设Ga的化合价为x，则(+2)+2x+(-2)×4=0，x=+3。

(4)用K2CO3溶液吸收CO2，结合产物是KHCO3可知，反应物还有H2O，故化学方程式为。

(5)由题意可得反应的化学方程式为，反应中CO2、H2、CH4、H2O四种物质的分子个数比为1:4:1:2，据此可得反应的微观示意图为：。