【題目】碳捕集封存作為減少溫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(zhuǎn)化為可用產(chǎn)品將促進(jìn)這技術(shù)的推廣使用。

I.某?蒲行〗M的同學(xué)設(shè)計(jì)用氫氧化鈉溶液來“捕捉”二氧化碳,其基本過程如圖裝置(部分條件及物質(zhì)末標(biāo)出)。

(1)在整個(gè)“捕捉”過程中,將NaOH溶液噴成霧狀是為了___________,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是___________ 。

(2)一定條件下,不同物質(zhì)的量的CO2與不同體積的1.0mol/LNaOH溶液充分反應(yīng)放出的熱量如下表所示:

反應(yīng)序號

CO2的物質(zhì)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(yīng)生成NaHCO3溶液的熱化學(xué)方程式為____________ 。

(3)下列溶液中,同樣能用于“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(huán)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,有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。

①結(jié)合方程式簡述提取CO2的原理:________________。

②用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水,合格后排回大海。處理至合格的方法是_____________。

【答案】 增加氫氧化鈉與二氧化碳的接觸面積,提高了氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收率 氫氧化鈉與氧化鈣 CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=(4ab)kJ/mol D +Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O a室接電源的正極,為陽極,發(fā)生反應(yīng)2H2O4e=O2+4H+;氫離子通過陽離子交換膜進(jìn)入b室,發(fā)生反應(yīng)H++=H2O+CO2 用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)膒H

【解析】分析I.根據(jù)題干提供的信息進(jìn)行分析,捕捉室中含有氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水;氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,碳酸鈣可以高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳,據(jù)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(gè)“捕捉”過程中,將NaOH溶液噴成霧狀是為了增加氫氧化鈉與二氧化碳的接觸面積,提高了氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收率; 在循環(huán)的過程中,氧化鈣和氫氧化鈉都可以循環(huán)利用,故填:氧化鈣、氫氧化鈉;

(2) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)寫出對應(yīng)的反應(yīng)為

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(jù)蓋斯定律:×4-②得:CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=(4ab)kJ/mol;
因此,本題答案為:CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=(4ab)kJ/mol

(3)碳酸鈉溶液能吸收二氧化碳,故本題選D。

II.(1)反應(yīng)物中含有碳酸氫根,生成物為碳酸鈣,依據(jù)元素守恒以及電荷守恒得出方程式為:Ca2++2HCO3= CaCO3↓+CO2↑+H2O;

(2)①a室:2H2O-4e-=4H++O2,氫離子通過陽離子交換膜進(jìn)入b室,發(fā)生反應(yīng):H++HCO3-=CO2↑+H2O;

本題答案為a室接電源的正極,為陽極,發(fā)生反應(yīng)2H2O4e=O2+4H+;氫離子通過陽離子交換膜進(jìn)入b室,發(fā)生反應(yīng)H++=H2O+CO2

②c室:2H2O+2e-=2OH-+H2,用c室排出的堿液將從b室排出的酸性海水調(diào)節(jié)至裝置入口海水的pH。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述一定不正確的是

A. FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液溶液顯紅色

B. KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3膠體

C. NH4ClCa(OH)2混合加熱可生成NH3

D. CuFeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(

A. MgCl2的摩爾質(zhì)量為95g

B. 18g H2O含有的原子總數(shù)為3NA

C. 0.5mol H2所占體積約為11.2L

D. 0.1 mol·L1 BaCl2溶液中,Cl的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol·L1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)通過查閱資料得知,可利用Na2SO3粉末與70%硫酸溶液在加熱條件下反應(yīng)來快速制取SO2。該同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示裝置制取SO2并驗(yàn)證其性質(zhì)。

回答下列問題:

(1)根據(jù)資料中的相關(guān)信息,甲裝置應(yīng)選擇下列裝置中的____________(填序號)。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中,乙裝置中品紅溶液褪色,說明SO2具有_________性,丙裝置中酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去,說明SO2具有_________性。

(3)丁裝置中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________________;其作用是______________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用圖所示裝置電解硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,當(dāng)線路中有1.20mol電子通過時(shí),甲電極增重并有4.48L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,后同)氣體生成,乙電極同時(shí)生成氣體7.84L,則原溶液中硫酸銅與氯化鈉的物質(zhì)的量之比為

A. 2:1 B. 4:1 C. 2:3 D. 4:3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】元素C與過渡元素Co、Fe等在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)以及人類生活有機(jī)合成等方面有重要作用。

(1)基態(tài)Co原子價(jià)電子軌道排布式為_______,第四電離能I4(Co)<I4(Fe),其原因是_________。

(2)(CH3)3C+是有機(jī)合成重要中間體,該中間體中碳原子雜化方式為_______

(3)治疔鉛中毒可滴注依地酸,使Pb2+轉(zhuǎn)化為依地酸鉛鹽。如圖,下列說法正確的是____(填序號)。

A.形成依地酸鉛離子所需n(Pb2+):n(EDTA)=1:4

B.依地酸中各元素的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)镺>N>C>H

C.依地酸鉛鹽中含有離子鍵和配位鍵

D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子間能形成氫鍵

(4)Fe(CO)x常溫下是液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易容于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于______(填晶體類型),若配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供的電子數(shù)之和為18,則x=______

(5)Co的一種氧化物的晶胞如圖.己知鈷原于的半徑為apm,氧原子的半徑為bpm,它們在晶體中是緊密接觸的,鈷原子填在氧原子的_____(填“正八面體”“正四面體”或“立方體”)空隙中,在該鈷的氧化物晶胞中原子的空間利用率為______(均用含a、b的計(jì)算表達(dá)式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三氯氧磷(POCl3)是一種工業(yè)化工原料。無色透明的帶刺激性臭味的液體,在潮濕空氣中劇烈發(fā)煙。某化學(xué)小組采用PCl3氧化法制備POCl3。已知:POCl3的熔點(diǎn)為-112℃,沸點(diǎn)為75.5℃。在潮濕空氣中二者均極易水解面劇烈發(fā)煙;卮鹣铝袉栴}:

I.制備PCl3

(1)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣。發(fā)生裝置可以選擇圖中的_____(填字母代號)。

(2)檢查裝置氣密性并裝入藥品后,先關(guān)閉K1,打開K2通入干燥的CO2,一段時(shí)間后,關(guān)閉K2,加熱曲頸瓶同時(shí)打開K1通入干燥氯氣,反應(yīng)立即進(jìn)行。通干燥CO2的作用是_______。

II.制備POCl3(如圖)

(3)盛放堿石灰的儀器的作用是________,裝置G中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________ 。

(4)裝置F的作用除觀察O2的流速之外,還有________。

III.測定POCl3含量

實(shí)驗(yàn)制得的POCl3中常含有PCl3雜質(zhì),通過下面方法可測定產(chǎn)品的純度:

快速稱取5.000g產(chǎn)品,加水反應(yīng)后配成250mL溶液;

取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水(足量),充分反應(yīng);

所得溶液中加入幾滴淀粉溶液,用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定;

重復(fù)②、③操作,平均消耗0.1000mol/LNa2S2O3溶液8.00mL.

已知:H3PO3+I2+H2O==H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6.

(5)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為__________。該產(chǎn)品的純度為________

(6)若滴定管在滴定前無氣泡,滴定后有氣泡,則測定結(jié)果______(偏高”“偏低不變”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:H2(g)F2(g) ===2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol1。下列說法正確的是

A. 在相同條件下,1 mol H2(g)1 mol F2(g)的能量總和小于2 mol HF(g)的能量

B. 1 mol H2(g)1 mol F2(g)反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量大于270 kJ

C. 該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)

D. 該反應(yīng)過程的能量變化可用下圖來表示

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物H是一種重要的有機(jī)合成中間體,由化合物A合成H的一種路線如下:

已知:RCHCl2 RCHO回答下列問題:

(1)A的化學(xué)名稱為___________

(2)G生成H的反應(yīng)類型為__________,F(xiàn)中官能團(tuán)名稱是_____________。

(3)由A生成B的化學(xué)方程式____________________________,合成過程中D生成E的作用是_____________________。

(4)滿足下列條件的H的同分異構(gòu)體有________種,寫出其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積比為6:2:2:1:1:1:1的結(jié)構(gòu)簡式___________。

①能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),能夠發(fā)生水解反應(yīng),水解后的產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

②分子中只有一個(gè)環(huán) ③苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,分子中含有兩個(gè)甲基。

(5) 己知,參照上述合成路線,以為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的路線__________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案