Question

【题目】全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。

（1）利用“Na﹣CO 2”电池将CO 2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na﹣CO 2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C．放电时该电池“吸入”CO 2，其工作原理如图一所示：

①放电时，正极产物全部以固体形式沉积在电极表面，正极的电极反应式为__________________。

②放电时，当转移0.1mol e-时，负极质量减少_____ g。

（2）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图二所示：

①上述生产过程的能量转化方式是____________________________________。

②上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极放电的电极反应式为____________________________。

Answer 1

【答案】3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C 2.3 太阳能和电能转化为化学能 2CO32-－4e-＝2CO2↑+ O2↑

【解析】

(1)①由示意图可知，正极上CO2得电子发生还原反应上生成C；

②负极上发生的电极反应4Na-4e-=4Na+；

（2）①据图示可知是太阳能和电能转化为化学能的变化过程；

②在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程。

(1)①由示意图可知，正极上CO2得电子发生还原反应上生成C，故电极方程式为3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C，故答案为：3CO2+4Na++4e-=2Na2CO3+C；

②负极上发生的电极反应4Na-4e-=4Na+，则负极质量减少为0.1mol×23g/mol=2.3g，故答案为：2.3；

（2）①据图示可知是太阳能和电能转化为化学能的变化过程，故答案为：太阳能和电能转化为化学能；

②在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程，电极反应式为：2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑，故答案为：2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑。