Question

“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO₂分离出来进行储存和利用的工艺和技术．

（1）最近有科学家提出“绿色自由”构想：把CO₂含量高的气体吹入饱和K₂CO₃溶液中，生成KHCO₃，然后利用KHCO₃受热易分解的性质，再把CO₂提取出来，经化学反应使之变为甲醇（CH₃OH）和水．“绿色自由”构想的技术流程如图1：
（注：分解池内的反应条件是加热；合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂）
①分解池内反应的化学方程式为______ K₂C0₃+H₂0+C0₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）结合反应流程图分析化学反应的反应物、生成物和反应条件，并据此书写方程式；
①分解池内发生的反应是碳酸氢钾分解生成碳酸钾、水和二氧化碳；
②观图示，合成塔内反应是氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水；
③由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用，其主要成分是碳酸钾；
（2）①根据反应物、生成物以及质量守恒定律写出方程式；
②根据图示信息和反应关系分析解答；
③根据碱的组成特点进行分析：碱是由金属元素和氢氧根离子组成的化合物．
解答：解：（1）①由反应流程图可知：在分解池内发生的反应是碳酸氢钾分解生成碳酸钾、水和二氧化碳，方程式是2KHC0₃K₂C0₃+H₂0+C0₂↑；故答案为：2KHC0₃K₂C0₃+H₂0+C0₂↑；
②观图示，合成塔内反应是氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水，反应条件是300℃、200kPa和催化剂，方程式是3H₂+CO₂CH₃0H+H₂0；故答案为：3H₂+CO₂CH₃0H+H₂0；
③由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用，可以确定其主要成分是碳酸钾；
故答案为：K₂C0₃；
（2）①二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以捕捉室内反应的化学方程式为：C0₂+2NaOH=Na₂C0₃+H₂0；
故答案为：C0₂+2NaOH=Na₂C0₃+H₂0；
②由题意可知，在捕捉室内吸收二氧化碳的溶液是氢氧化钠溶液，分离室中加入氧化钙和Y溶液可以生成氢氧化钠溶液；氧化钙可与水反应生成氢氧化钙，而氢氧化钙与碳酸钠溶液反应可生成氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀；故在反应分离室内发生的反应是生石灰与水、氢氧化钙与碳酸钠的反应；
故答案为：CaO+H₂0=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+Na₂C0₃=CaC0₃↓+2NaOH；
③碱是由金属元素和氢氧根离子组成的化合物，该生成过程中，氢氧化钙与氢氧化钠属于碱；
故答案为：Ca（OH）₂、NaOH．
点评：本题考查了学生分析图示及书写方程式的能力，解题时首先要根据流程图明确物质的制备过程，才能确定发生的化学反应，从而写出反应的方程式；该类题能很好的考查学生分析、解决问题的能力．