Question

（2013?昆山市二模）二氧化碳在食品、卫生、工业、餐饮、人工降雨、焊接等领域有着较广泛的用途．但由于化石燃料的大量燃烧等原因，空气中的二氧化碳浓度持续走高，温室效应加剧，对人类的生存环境造成了不良的影响．科学家认为，人类不仅要努力减少CO₂的排放，还要尽快想办法清除空气中过多的CO₂．为此，他们设想了一系列“捕捉和处理”CO₂的方法．
方法I：一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕捉”空气中的CO₂，如图1所示：

（1）步骤一中发生反应的化学方程式是

CaO+CO₂

400℃  .

CaCO₃（条件写加热也可）

．
（2）步骤二产生的CO₂较为纯净，可以把它压缩、液化后封存在泥岩中的方法，这种方法说明了CO₂气体分子间

有较大空隙

；也可以采取“组合转化”的技术生产有用的物质，如将CO₂和H₂以一定比例混合，在一定条件下反应生成一种重要的化工原料．请在横线上填写该化工原料的化学式：2CO₂+6H₂→1

C₂H₄

+4H₂O
方法Ⅱ：[资料卡片]碳酸氢钠分解温度是270℃，碳酸钠在856℃熔化，但还未达到分解温度．
（3）吸收池中发生反应的化学方程式为

Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃

．
（4）分解池中发生反应的化学方程式为

2NaHCO₃

300℃  .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑（条件写加热也可）

．
（5）合成塔中发生反应的化学方程式为

CO₂+3H₂

催化剂          .

200℃、200KPa

CH₃OH+H₂O（条件写催化剂、加热、加压也可）

．
（6）该流程中能循环利用的物质有H₂O、CO₂和

Na₂CO₃

．

Answer 1

分析：（1）根据图示信息可知二氧化碳和氧化钙在400℃生成碳酸钙，据此书写方程式；
（2）分子之间有空隙，并根据质量守恒定律反应前后原子的种类、数目不变分析物质的化学式；
（3）根据题目给出的信息和流程图可知：吸收池中发生的反应是：碳酸钠溶液吸收CO₂生成碳酸氢钠，据此书写方程式；
（4）分解池中发生反应是：碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠和水和二氧化碳，配平即可；
（5）合成塔中发生的反应是：二氧化碳和氢气在催化剂和加温加压下，生成甲醇和水；
（6）流程中能循环利用的物质是：碳酸钠和水、二氧化碳．

解答：解：（1）根据图示信息可知二氧化碳和氧化钙在400℃生成碳酸钙，方程式是：CaO+CO₂

400℃  .

CaCO₃；
（2）CO₂较为纯净，可以把它压缩、液化后封存在泥岩中的方法，这说明了CO₂气体分子间有较大空隙；根据质量守恒定律可知，反应物中有2个碳原子、12个氢原子、4个氧原子，生成物中有8个氢原子，4个氧原子，少2个碳原子和4个氢原子，所以另一种生成物是C₂H₄；
（3）根据题目给出的信息和流程图可知：吸收池中发生的反应是：碳酸钠溶液吸收CO₂生成碳酸氢钠，方程式是Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃；
（4）分解池中发生反应是：碳酸氢钠在加热至400℃的条件下生成碳酸钠和水和二氧化碳方程式是2NaHCO₃

300℃  .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（5）合成塔中发生的反应是：二氧化碳和氢气在催化剂和200℃、200KPa的条件下下，生成甲醇和水，方程式是：CO₂+3H₂  

催化剂          .

200℃、200KPa

CH₃OH+H₂O；
（6）分解池中，碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠和水和二氧化碳，二氧化碳和氢气在催化剂和加温加压下，生成甲醇和水，由于CO₂是气体，无缝不钻，无孔不入，所以也会跟着回来点，所以也能循环利用，因此流程中能循环利用的物质是：碳酸钠、水和二氧化碳；
故答案为：（1）CaO+CO₂

400℃  .

CaCO₃（条件写加热也可）；
（2）有较大空隙；C₂H₄；
（3）Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃；
（4）2NaHCO₃

300℃  .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑（条件写加热也可）；
（5）CO₂+3H₂

催化剂          .

200℃、200KPa

CH₃OH+H₂O（条件写催化剂、加热、加压也可）；
（6）Na₂CO₃．

点评：本考点考查了物质的制备和转化，本题要根据流程图，结合物质的性质，灵活应用，着重考查了对题干的分析和方程式的书写，能较好考查学生分析解决问题的能力．