Question

“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO₂分离出来进行储存和利用的工艺和技术．
（1）最近有科学家提出“绿色自由”构想：把CO₂含量高的气体吹入饱和K₂CO₃溶液中，生成KHCO₃，然后利用KHCO₃受热易分解的性质，再把CO₂提取出来，经化学反应使之变为甲醇（CH₃OH）．“绿色自由”构想的技术流程如图：

（注：合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂）
①分解池内反应的化学方程式为

 

；
②合成塔内反应的化学方程式为

 

；
③上述流程中可循环利用的物质是

 

（填写化学式，水除外）．
（2）实际生产中，经常利用NaOH溶液来“捕捉”CO₂，流程如图（部分条件及物质未标出）．

①捕捉室内反应的化学方程式为：

 

；
②“反应分离”发生反应的化学方程式为：

 

、；
③下列有关该方法的叙述正确的是

 

．
A．整个过程至少有2种物质可以循环利用
B．该方法中涉及到了复分解、分解、置换等反应类型
C．“反应分离”中，分离物质的基本操作是蒸发、结晶
D．可作为减少碳排放的方法推广．

Answer 1

考点：混合物的分离方法,二氧化碳的化学性质,反应类型的判定,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的分离和提纯

分析：（1）①根据分解池中碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾、水和二氧化碳考虑；
②根据合成塔内是氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水考虑；
③根据循环利用的物质是指在前面的反应中是反应物，后面的反应中是生成物；
（2）①根据二氧化碳与氢氧化钠反应的反应物、生成物写出化学方程式；
②“反应分离”中发生的反应有：氧化钙溶于水生成氢氧化钙，然后氢氧化钙与碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠，所以通过过滤可以将其分离开来；
③根据题中信息进行判断．

解答：解：（1）①分解池中碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；故填：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
②合成塔内是氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为：3H₂+CO₂

300℃、200kPa  .

催化剂

CH₃OH+H₂O；故填：3H₂+CO₂

300℃、200kPa  .

催化剂

CH₃OH+H₂O；
③根据碳酸钾是吸收池中的反应物，也是分解池中的生成物，所以可以循环利用；故填：K₂CO₃；
（2）①捕捉室中发生反应的化学反应是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，其化学方程式为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
故答案是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
②CaO和水反应生成氢氧化钙，其反应方程式为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；然后氢氧化钙与碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠，其反应方程式为：
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
故答案是：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
③A、在反应中，二氧化碳和氢氧化钠都可以循环利用，故A正确；
B、反应CaO+H₂O=Ca（OH）₂属于化合反应；
反应Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH属于复分解反应；
在高温反应炉内是高温下分解碳酸钙，属于分解反应．
综上所述，该生产过程中没有涉及到的反应是置换反应．故B错误；
C、“反应分离”中，分离物质的基本操作是过滤，故C错误；
D、因为二氧化碳是造成温室效应的主要气体之一，捕捉到的CO₂可制备其它化工产品，从而减少了温室气体排放，故D正确．
故选AD．

点评：解答本题关键是要知道循环利用的物质是指在前面的反应中是反应物，后面的反应中是生成物，还要熟悉方程式的书写．