Question

現(xiàn)測得二氧化碳在空氣中的含量為0.038%，當其含量超過0.05%時就會加劇溫室效應(yīng)．所以人們一方面想限制其排放量，另一方面又想對它進行再利用．
（1）目前有以超臨界（一種介于氣態(tài)和液態(tài)之間的狀態(tài)）CO₂作致冷劑（以前曾用氟利昂），這種做法對環(huán)境的積極意義在于

 

．
（2）有科學(xué)家提出回收利用CO₂的構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，從溶液中提取出CO₂，又在合成塔使之變?yōu)槿剂霞状迹–H₃OH）．該技術(shù)流程如下：

（說明：吸收池中盛有飽和K₂CO₃溶液，發(fā)生反應(yīng)K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃．合成塔內(nèi)的反應(yīng)條件為300℃、200kPa和催化劑．）
①分解池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
②請在上述流程圖中標出可循環(huán)利用的物質(zhì)的名稱和循環(huán)的方向（用箭頭表示）．
③在該流程圖中，吸收池和分解池所起的作用是

 

．如果將空氣直接通入合成塔，可能會引起的危險是

 

．
④合成塔內(nèi)的反應(yīng)為

 

，生產(chǎn)3.2噸甲醇，可回收空氣中的CO₂

 

噸．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氟利昂能產(chǎn)生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化劑．
（2）①根據(jù)碳酸氫鉀受熱分解的化學(xué)性質(zhì)回答．
②根據(jù)圖片分析各步發(fā)生的反應(yīng)，根據(jù)吸收池和分解池中反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物去分析，得出哪種物質(zhì)可循環(huán)利用．
③通過吸收池和分解池中發(fā)生的兩個反應(yīng)，可以除去空氣中其它氣體，得到純二氧化碳．后一空根據(jù)氫氣的可燃性回答．
④根據(jù)合成塔中提供的氣體分析出反應(yīng)物，產(chǎn)物有甲醇，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可判斷是否有其它產(chǎn)物；根據(jù)碳元素守恒，可計算二氧化碳的質(zhì)量．

解答：解：（1）氟利昂在空氣中能產(chǎn)生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化劑，CO₂作致冷劑可防止臭氧層破壞．
（2）①碳酸氫鉀受熱可分解成碳酸鉀、二氧化碳和水，方程式為：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
②吸收池中的反應(yīng)為：K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃，分解池中的反應(yīng)為：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，可見碳酸鉀可重復(fù)利用，循環(huán)的方向為分解池指向吸收池．
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種氣體，所以通過吸收池和分解池中發(fā)生的兩個反應(yīng)，可以除去空氣中其它氣體，得到純二氧化碳．另外氫氣有可燃性，如果不純，受熱會發(fā)生爆炸．
④根據(jù)合成塔中提供的氣體分析出反應(yīng)物為二氧化碳和氫氣，生成物為甲醇，如不能配平，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可考慮生成水，所以方程式為：CO₂+3H₂

高溫高壓  .

催化劑

CH₃OH+H₂O．
根據(jù)上面的反應(yīng)方程式知，二氧化碳中的碳全部進入甲醇，3.2噸甲醇中含有碳元素的質(zhì)量為3.2噸×

12

32

×100%=1.2噸，吸收二氧化碳的質(zhì)量為1.2噸÷

12

44

=4.4噸．
故答案為：（1）防止臭氧層破壞；（2）①2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；②循環(huán)利用的物質(zhì)為K₂CO₃，循環(huán)的方向為分解池指向吸收池；③得到純凈的二氧化碳氣體；氫氣不純會引起爆炸；④CO₂+3H₂

高溫高壓  .

催化劑

CH₃OH+H₂O；4.4．

點評：全球變暖對環(huán)境的負面影響越來越突出，是全世界面臨的重大社會問題，關(guān)系到人類的生存和社會的發(fā)展，它必然注定會是中考熱點之一．