問題詳情:
碳捕集封存作為減少温室氣體排放的一種手段,受到許多國家的重視,將捕獲的二氧化碳轉化為可用產品將促進這技術的推廣使用。
I.某校科研小組的同學設計用*氧化*溶液來“捕捉”二氧化碳,其基本過程如圖裝置(部分條件及物質末標出)。
(1)在整個“捕捉”過程中,將NaOH溶液噴成霧狀是為了___________,可以循環利用的物質是___________ 。
(2)一定條件下,不同物質的量的CO2與不同體積的1.0mol/L NaOH溶液充分反應放出的熱量如下表所示:
反應序號 | CO2的物質的量/mol | NaOH溶液的體積/L | 放出的熱量/kJ |
1 | 0.5 | 0.75 | a |
2 | 1.0 | 2.00 | b |
該條件下CO2與NaOH溶液反應生成NaHCO3溶液的熱化學方程式為____________ 。
(3)下列溶液中,同樣能用於“捕捉”二氧化碳的是________(填序號)。
A. KNO3溶液 B. CaCl2溶液 C. CuSO4溶液 D. Na2CO3溶液
II.在海洋碳循環中,通過如圖所示的途徑固碳。
(1)寫出鈣化作用的離子方程式:______________。
(2)利用如圖所示裝置從海水中提取CO2,有利於減少環境温室氣體含量。
①結合方程式簡述提取CO2的原理:________________。
②用該裝置產生的物質處理b室排出的海水,合格後排回大海。處理至合格的方法是_____________。
【回答】
【*】 (1). 增加*氧化*與二氧化碳的接觸面積,提高了*氧化*溶液對二氧化碳的吸收率 (2). *氧化*與氧化鈣 (3). CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=−(4a−b)kJ/mol (4). D (5). +Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O (6). a室接電源的正極,為陽極,發生反應2H2O−4e-=O2+4H+;*離子通過陽離子交換膜進入b室,發生反應H++=H2O+CO2↑ (7). 用c室排出的鹼液將從b室排出的**海水調節至適當的pH
【解析】分析:I.根據題幹提供的信息進行分析,捕捉室中含有*氧化*溶液,*氧化*能與二氧化碳反應生成碳**和水;氧化鈣能與水反應生成*氧化鈣,*氧化鈣能與碳**反應生成碳*鈣沉澱和*氧化*,碳*鈣可以高温分解生成氧化鈣和二氧化碳,據此解答。
II. 本題考查海水的綜合利用以及原電池和電解池的工作原理。
詳解: I. (1) 在整個“捕捉”過程中,將NaOH溶液噴成霧狀是為了增加*氧化*與二氧化碳的接觸面積,提高了*氧化*溶液對二氧化碳的吸收率; 在循環的過程中,氧化鈣和*氧化*都可以循環利用,故填:氧化鈣、*氧化*;
(2) 根據表中數據寫出對應的反應為:
① CO2(g)+NaOH(aq)= Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+H2O(l) ΔH=−akJ/mol;
②CO2(g)+2NaOH(aq)= Na2CO3(aq)+ H2O(l) ΔH=−bkJ/mol;
根據蓋斯定律:①×4-②得:CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=−(4a−b)kJ/mol; 因此,本題*為:CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=−(4a−b)kJ/mol
(3)碳**溶液能吸收二氧化碳,故本題選D。
II.(1)反應物中含有碳**根,生成物為碳*鈣,依據元素守恆以及電荷守恆得出方程式為:Ca2++2HCO3-= CaCO3↓+CO2↑+H2O;
(2)①a室:2H2O-4e-=4H++O2↑,*離子通過陽離子交換膜進入b室,發生反應:H++HCO3-=CO2↑+H2O;
本題*為:a室接電源的正極,為陽極,發生反應2H2O−4e-=O2+4H+;*離子通過陽離子交換膜進入b室,發生反應H++=H2O+CO2↑
②c室:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的鹼液將從b室排出的**海水調節至裝置入口海水的pH。
知識點:電化學 膠體
題型:填空題