Question

现测得二氧化碳在空气中的含量为0.038%，当其含量超过0.05%时就会加剧温室效应．所以人们一方面想限制其排放量，另一方面又想对它进行再利用．
（1）目前有以超临界（一种介于气态和液态之间的状态）CO₂作致冷剂（以前曾用氟利昂），这种做法对环境的积极意义在于

 

．
（2）有科学家提出回收利用CO₂的构想：把空气吹入碳酸钾溶液，从溶液中提取出CO₂，又在合成塔使之变为燃料甲醇（CH₃OH）．该技术流程如下：

（说明：吸收池中盛有饱和K₂CO₃溶液，发生反应K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃．合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂．）
①分解池中发生反应的化学方程式为

 

．
②请在上述流程图中标出可循环利用的物质的名称和循环的方向（用箭头表示）．
③在该流程图中，吸收池和分解池所起的作用是

 

．如果将空气直接通入合成塔，可能会引起的危险是

 

．
④合成塔内的反应为

 

，生产3.2吨甲醇，可回收空气中的CO₂

 

吨．

Answer 1

分析：（1）根据氟利昂能产生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化剂．
（2）①根据碳酸氢钾受热分解的化学性质回答．
②根据图片分析各步发生的反应，根据吸收池和分解池中反应中的反应物和生成物去分析，得出哪种物质可循环利用．
③通过吸收池和分解池中发生的两个反应，可以除去空气中其它气体，得到纯二氧化碳．后一空根据氢气的可燃性回答．
④根据合成塔中提供的气体分析出反应物，产物有甲醇，根据质量守恒定律可判断是否有其它产物；根据碳元素守恒，可计算二氧化碳的质量．

解答：解：（1）氟利昂在空气中能产生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化剂，CO₂作致冷剂可防止臭氧层破坏．
（2）①碳酸氢钾受热可分解成碳酸钾、二氧化碳和水，方程式为：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
②吸收池中的反应为：K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃，分解池中的反应为：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，可见碳酸钾可重复利用，循环的方向为分解池指向吸收池．
③吸收池只吸收了二氧化碳，分解池中只生成了二氧化碳一种气体，所以通过吸收池和分解池中发生的两个反应，可以除去空气中其它气体，得到纯二氧化碳．另外氢气有可燃性，如果不纯，受热会发生爆炸．
④根据合成塔中提供的气体分析出反应物为二氧化碳和氢气，生成物为甲醇，如不能配平，根据质量守恒定律，可考虑生成水，所以方程式为：CO₂+3H₂

高温高压  .

催化剂

CH₃OH+H₂O．
根据上面的反应方程式知，二氧化碳中的碳全部进入甲醇，3.2吨甲醇中含有碳元素的质量为3.2吨×

12

32

×100%=1.2吨，吸收二氧化碳的质量为1.2吨÷

12

44

=4.4吨．
故答案为：（1）防止臭氧层破坏；（2）①2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；②循环利用的物质为K₂CO₃，循环的方向为分解池指向吸收池；③得到纯净的二氧化碳气体；氢气不纯会引起爆炸；④CO₂+3H₂

高温高压  .

催化剂

CH₃OH+H₂O；4.4．

点评：全球变暖对环境的负面影响越来越突出，是全世界面临的重大社会问题，关系到人类的生存和社会的发展，它必然注定会是中考热点之一．