科学家提出工业生产回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入饱和碳酸钠溶液中,溶液可吸收CO2生成碳酸氢钠;加热碳酸氢钠固体又分解放出CO2;在合成塔内CO2与氢气

科学家提出工业生产回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入饱和碳酸钠溶液中,溶液可吸收CO2生成碳酸氢钠;加热碳酸氢钠固体又分解放出CO2;在合成塔内CO2与氢气

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科学家提出工业生产回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入饱和碳酸钠溶液中,溶液可吸收CO2生成碳酸氢钠;加热碳酸氢钠固体又分解放出CO2;在合成塔内CO2与氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水。简要的生产流程如下图所示:

[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。
请回答下列问题:
(1)吸收池中发生了化合反应,化学方程式为                                
(2)回收利用空气中的CO2,降低大气中CO2浓度,有利于减缓              
(3)合成塔中发生反应的化学方程式为                                
(4)该流程中能循环利用的物质是                          (填化学式)。
答案
(1)Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑(2分)(2)温室效应(1分)
(3)CO2+3H2CH3OH+H2O(2分)
(4) Na2CO3、H2O(2分,每回答一种,即给一分)
解析

试题分析:(1)从图中可知:在吸收池中碳酸钠与空气中的二氧化碳发生了反应,生成碳酸氢钠。根据碳酸氢钠的组成元素可知,反应物还应有含氢元素的物质水。所以反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑。
(2)二氧化碳是造成温室效应的主要气体,所以回收利用空气中的CO2,降低大气中CO2浓度,有利于减缓温室效应。
(3)根据题意可知:在合成塔内发生反应的反应物为CO2与氢气;反应条件为;生成物为甲醇(CH3OH)和水。
(4)该流程的目的是工业生回收利用空气中CO2,所以能循环利用的物质是Na2CO3和H2O。
举一反三
现有Cu和CuO的固体混合物20g,为了分析混合物中Cu和CuO的含量,小
冰同学利用稀硫酸和锌粒制取氢气,设计了下图所示的装置,进行有关的实验探究。

得到如下数据:(假定每步均完全反应或吸收)
装置
B
C
反应前质量
85.3g
284.2g
反应后质量
82.1g
287.8g
 
根据实验设计及有关数据进行分析与计算:
(1)生成水的质量是     g。
(2)混合物中CuO的质量分数是为多少?(写出计算过程)
(3)该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系,请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为_______________________________________(不用化简);若玻璃管中的氧化铜没有完全反应,则求得水中氢、氧元素的质量比会__________(选填“偏大”、“偏小” 或“不变”)。
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鉴别下列物质所使用的方法或试剂,正确的是(   )
A.氧化铜和木炭:看颜色B.铝与铝合金:比较硬度
C.硬水与软水:加明矾D.:滴入紫色石蕊溶液

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四硫化钠(Na2S4)固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数,反应原理为:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查阅资料】①Na2S4受热时,会与空气中的水蒸气反应,生成少量有毒气体硫化氢。
②硫代硫酸钠(Na2S2O3)可溶于水,常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH溶液可吸收硫化氢和二氧化碳。
【实验过程】

①取0.5g碳酸钠、0.2g硫粉混合后置于试管中,加入(如图①所示,夹持装置已略去),制得Na2S4,反应为:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化学式为      
②冷却后,取下棉花,放置一段时间,再向该试管中加入10mL水,迅速塞紧橡胶塞,充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离,记录数据h1(如图②所示);
③将该试管插入水中(如图③所示),拔下橡胶塞,观察到              ,塞紧橡胶塞。将试管取出,倒转过来,测量液面至橡胶塞下沿的距离h2,记录数据h2。理论上h2:h1=          
④按照①~③再重复实验2次。3次实验数据如下表所示。
 
第1次
第2次
第3次
h1/cm
11.0
11.4
11.6
h2/cm
8.7
9.1
9.2
 
【解释与结论】根据第1次实验数据,计算空气中氧气的体积分数为        %(结果精确到0.1%);   
【反思与评价】实验过程①中浓NaOH溶液的作用是                        ;若实验过程②中,取下棉花后,未放置一段时间即进行后续操作,测定结果          (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是:                                   。(2分)
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化学小组同学在课外读物中看到:“通常CO2可作灭火剂,但有些物质(如Na)着火,不能用CO2熄灭” 。他们决定探究CO2与Na反应的产物。
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3
【查阅资料】
①Na是非常活泼的金属,常温下与O2、H2O等物质反应。
②碱性的Na2CO3溶液与中性的CuCl2溶液发生复分解反应。
③Na2O是白色固体,与H2O反应生成NaOH。
④向氯化钯(PdCl2)溶液中通入CO,产生黑色沉淀。
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)

(1)实验记录
序号
实验操作
主要实验现象
实验结论和解释

打开a,关闭b,由长颈漏斗注入稀盐酸
A中产生大量气泡
E中出现浑浊
E中反应的化学方程式为_____________          

当E中出现浑浊时,打开b,关闭a,点燃酒精灯
D中Na剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体
G中产生黑色沉淀
反应产物一定有_______和_______

取D中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水
产生白色沉淀
反应产物还有________
 
(2)实验反思
①实验记录②中,E中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是___________。
②若无装置C,对实验有影响的物质是__________。
③检验第4种物质是否存在的实验方案:取D中白色固体于试管中,
                                                             
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“对比实验”是化学实验中重要的实验。小明同学进行了如图所示的A与B的对比实验。

①B中反应的文字表达式                            。
②B实验中的实验现象是______________________     __。
③小明同学通过A与B的对比实验可得知的结论是                     
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