Question

（2012?濰坊）“碳捕捉技術”是指通過一定的方法，將工業生產中產生的CO₂分離出來進行儲存和利用的工藝和技術．

（1）最近有科學家提出“綠色自由”構想：把CO₂含量高的氣體吹入飽和K₂CO₃溶液中，生成KHCO₃，然后利用KHCO₃受熱易分解的性質，再把CO₂提取出來，經化學反應使之變為甲醇（CH₃OH）和水．“綠色自由”構想的技術流程如圖1：
（注：分解池內的反應條件是加熱；合成塔內的反應條件為300℃、200kPa和催化劑）
①分解池內反應的化學方程式為

2KHC0₃

△   .

K₂C0₃+H₂0+C0₂↑

；
②合成塔內反應的化學方程式為

3H₂+CO₂

300℃、200kPa  .

催化劑

CH₃0H+H₂0

；
③X溶液可循環利用，溶質是

K₂C0₃

（填寫化學式）．
（2）實際生產中，經常利用NaOH溶液來“捕捉”CO₂，流程圖如圖2（部分條件及物質未標出）．
①捕捉室內反應的化學方程式為

C0₂+2NaOH=Na₂C0₃+H₂0

．
②“反應分離”發生反應的化學方程式為

CaO+H₂0=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+Na₂C0₃=CaC0₃↓+2NaOH

．
③該生產過程中，涉及到的物質屬于堿的是

Ca（OH）₂、NaOH

（填寫化學式）．

Answer 1

分析：（1）結合反應流程圖分析化學反應的反應物、生成物和反應條件，并據此書寫方程式；
①分解池內發生的反應是碳酸氫鉀分解生成碳酸鉀、水和二氧化碳；
②觀圖示，合成塔內反應是氫氣與二氧化碳反應生成甲醇和水；
③由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用，其主要成分是碳酸鉀；
（2）①根據反應物、生成物以及質量守恒定律寫出方程式；
②根據圖示信息和反應關系分析解答；
③根據堿的組成特點進行分析：堿是由金屬元素和氫氧根離子組成的化合物．

解答：解：（1）①由反應流程圖可知：在分解池內發生的反應是碳酸氫鉀分解生成碳酸鉀、水和二氧化碳，方程式是2KHC0₃

△   .

K₂C0₃+H₂0+C0₂↑；故答案為：2KHC0₃

△   .

K₂C0₃+H₂0+C0₂↑；
②觀圖示，合成塔內反應是氫氣與二氧化碳反應生成甲醇和水，反應條件是300℃、200kPa和催化劑，方程式是3H₂+CO₂

300℃、200kPa  .

催化劑

CH₃0H+H₂0；故答案為：3H₂+CO₂

300℃、200kPa  .

催化劑

CH₃0H+H₂0；
③由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用，可以確定其主要成分是碳酸鉀；
故答案為：K₂C0₃；
（2）①二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，所以捕捉室內反應的化學方程式為：C0₂+2NaOH=Na₂C0₃+H₂0；
故答案為：C0₂+2NaOH=Na₂C0₃+H₂0；
②由題意可知，在捕捉室內吸收二氧化碳的溶液是氫氧化鈉溶液，分離室中加入氧化鈣和Y溶液可以生成氫氧化鈉溶液；氧化鈣可與水反應生成氫氧化鈣，而氫氧化鈣與碳酸鈉溶液反應可生成氫氧化鈉溶液和碳酸鈣沉淀；故在反應分離室內發生的反應是生石灰與水、氫氧化鈣與碳酸鈉的反應；
故答案為：CaO+H₂0=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+Na₂C0₃=CaC0₃↓+2NaOH；
③堿是由金屬元素和氫氧根離子組成的化合物，該生成過程中，氫氧化鈣與氫氧化鈉屬于堿；
故答案為：Ca（OH）₂、NaOH．

點評：本題考查了學生分析圖示及書寫方程式的能力，解題時首先要根據流程圖明確物質的制備過程，才能確定發生的化學反應，從而寫出反應的方程式；該類題能很好的考查學生分析、解決問題的能力．