Question

12．工業(yè)上常用“碳捕捉”技術(shù)來“捕捉”空氣中的二氧化碳，再把捕捉的二氧化碳提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使之變成甲醇（CH₃OH）和水，其流程如下（部分反應(yīng)條件和物質(zhì)未標(biāo)出）：

（1）捕捉室內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（2）將Y加入X溶液后發(fā)生的化學(xué)方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH，該反應(yīng)在“反應(yīng)分離室”內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)后進(jìn)行的分離操作所用的玻璃儀器是燒杯（填一種）．
（3）整個(gè)流程中，除水外，還有兩種可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CaO，NaOH（填化學(xué)式）．
（4）合成塔內(nèi)的反應(yīng)條件為300℃，200kPa和催化劑，請(qǐng)寫出合成塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;300℃、200KPa\;}}{催化劑}$CH₃OH+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物寫出化學(xué)方程式；
（2）將Y加入X溶液后發(fā)生的化學(xué)方程式有：氧化鈣溶于水生成氫氧化鈣，然后氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉，所以通過過濾可以將其分離開來；
（3）可循環(huán)使用的物質(zhì)是在前面的反應(yīng)物中出現(xiàn)過，到了后面的生成物中又出現(xiàn)該物質(zhì)；
（4）根據(jù)合成塔內(nèi)的反應(yīng)條件為300℃，200kPa和催化劑，寫出合成塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）捕捉室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，其化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故答案是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）CaO和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，其反應(yīng)方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；然后氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉，其反應(yīng)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；固體與液體分開用過濾，過濾需要用到的玻璃儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒等，故答案是：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；燒杯；
（3）碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣和氫氧化鈉，而在前面空氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，所以氫氧化鈉可以循環(huán)使用；碳酸鈣高溫生成了氧化鈣和二氧化碳，在前面氧化鈣與碳酸鈉溶液反應(yīng)，所以氧化鈣也可以循環(huán)使用，故填：NaOH；CaO； 
（4）合成塔內(nèi)的反應(yīng)條件為300℃，200kPa和催化劑，合成塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;300℃、200KPa\;}}{催化劑}$CH₃OH+H₂O；
故答案為：
（1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
（2）CaO+H₂O=Ca（OH）₂； Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；燒杯；
（3）NaOH；CaO；   
（4）3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;300℃、200KPa\;}}{催化劑}$CH₃OH+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 解答本題關(guān)鍵是會(huì)書寫化學(xué)方程式，要知道可循環(huán)使用物質(zhì)的找法，前面反應(yīng)物中出現(xiàn)，后面的生成物中出現(xiàn)．