Question

二氧化碳若合理利用，是一种与水一样重要的原料．
Ⅰ、最近，美国研究人员利用镍和钯作催化剂，将二氧化碳转化为具有多种用途的一氧化碳或甲醇．
（1）该转化属于

 

（填“物理”或“化学”）变化；其催化剂是两种

 

（填“金属”或“非金属”）．
（2）在能源领域，一氧化碳是液态氢的一种重要补充物．氢是一种

 

（填“化石能源”或“清洁能源”）；为减少温室气体排放，可大力开发和利用的新能源还有

 

（至少一条）
（3）甲醇（CH₃OH）可用作赛车燃料．若其燃烧产物与乙醇相同，则其化学方程式为

 

．
Ⅱ、日本核灾难后，清洁煤电受到追捧．我国已成功运行燃煤电厂二氧化碳捕集技术，使液态二氧化碳成为最终产品．
（1）以二氧化碳为原料可生产更环保的碳基钾肥，如碳酸钾等．碳酸钾中的阴离子是

 

（用离子符
号表示）．
（2）该技术的重要一步是在低温条件下用化学溶剂吸收烟气中的二氧化碳．控制低温条件的原因是低温时二氧化碳溶解度大，利于吸收，所用化学溶剂可能是

 

（填一种物质的化学式）
Ⅲ、实验室可用如图进行CO和CO₂的分离和干燥（其中A为橡胶管夹，B为分液漏斗活塞）
（1）广口瓶（甲）中盛有过量的

 

，广口瓶（乙）中盛有

 

，分液漏斗（丙）中一般盛有

 

．
（2）先分离出CO，关闭

 

，打开

 

，发生反应的化学方程式为

 

．
（3）再分离CO₂，关闭

 

，打开

 

，发生反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：二氧化碳的用途,混合物的分离方法,二氧化碳的化学性质,常见的金属和非金属的区分,盐的化学性质,化学符号及其周围数字的意义,化学变化和物理变化的判别,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,资源综合利用和新能源开发,常见能源的种类、能源的分类

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途

分析：Ⅰ、（1）根据变化时是否有新物质生成回答前一空；根据催化剂汉语名称的偏旁回答后一空．
（2）根据化石能源的种类回答前一空；根据常见新能源的种类回答后一空．
（3）根据燃烧的定义和乙醇燃烧的产物书写．
Ⅱ、（1）根据碳酸钾的结构回答．
（2）根据二氧化碳的溶解度受温度影响的情况和二氧化碳的化学性质回答．
Ⅲ、整个实验操作流程是：甲中盛放NaOH溶液，用来吸收CO₂，乙中盛放浓硫酸，用来干燥CO，此时CO已分离出来；然后把丙中的稀盐酸滴入甲中，这时被吸收的CO₂又重新释放出来，被乙中的浓硫酸干燥．

解答：解：Ⅰ、（1）利用镍和钯作催化剂，将二氧化碳转化为具有多种用途的一氧化碳或甲醇的过程中，有新物质生成，为化学变化；镍和钯都有金字旁，为金属元素．
（2）化石能源主要指煤、石油、天然气；氢气不是，但它作为气体燃料，燃烧充分，产生的污染物少，为清洁能源；可大力开发和利用的新能源还有太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能等．
（3）燃烧是可燃物与氧气反应，条件是点燃，乙醇燃烧产物为二氧化碳和水，所以方程式为：2CH₃OH+3O₂

点燃  .

2CO₂+4H₂O．
Ⅱ、（1）碳酸钾是一种盐，由钾离子和碳酸根离子构成，其中阴离子为CO₃^2-．
（2）二氧化碳气体的溶解度随温度的降低而增大，低温时二氧化碳溶解度大，利于吸收；二氧化碳能与碱反应生成盐和水，所以所用化学溶剂可能是可溶性的碱，如NaOH或KOH或NH₃．H₂O．
Ⅲ、（1）甲中装有NaOH溶液，用来吸收CO₂，此时从乙中出来含有水分，所以乙中应装有浓硫酸，干燥CO，因为该题中要求分离CO和CO₂，所以最终还要求把甲中吸收的CO₂再放出来，所以丙中装稀盐酸，用来生成CO₂；
（2）分离出CO，先关闭B，打开A，将混有少量CO的CO₂气体由左侧导管通入，充分反应后，混合气中的二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水而被吸收，只剩下一氧化碳；
（3）关闭A，打开B，一段时间后，盐酸会与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可分离出CO₂，反应的化学方程式为Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故答案为：Ⅰ（1）化学；金属；
（2）清洁能源；太阳能（或风能或地热能或潮汐能）；
（3）2CH₃OH+3O₂

点燃  .

2CO₂+4H₂O；
Ⅱ（1）CO₃^2-；（2）NaOH（或KOH或NH₃．H₂O）（其他可溶性的碱性物质均可）
Ⅲ、（1）NaOH溶液； 浓硫酸； 稀盐酸；
（2）B；A；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）A；B；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．

点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．思维跨度大，强调整合知识的能力．