Question

［化學(xué)—選修化學(xué)與技術(shù)］（15分）
通常情況下，當(dāng)空氣中CO₂的體積分數(shù)超過0．050％時，會引起明顯的溫室效應(yīng)。為減小和消除CO₂對環(huán)境的影響，各國都在限制CO₂的排量，同時也加強對CO₂創(chuàng)新利用的研究。
（1）目前，推廣用超臨界CO₂(介于氣態(tài)和液態(tài)之問)代替氟利昂作致冷劑，這一做法對環(huán)境的積極意義是___________________。
（2）科學(xué)家為提取空氣中的CO₂，把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使之變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇。流程如下�?br />
①分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________________。
②合成塔中，若有4.4g CO₂與足量H₂恰好反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出4.947kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________________。
（3）某同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO₂的體積分數(shù)，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度積K(sp)分別為4．96×10^-9、2．58×10^-9。他最好將空氣通入足量的__________溶液，實驗時除測定溫度、壓強和空氣的體積外，還需要測定_____________。

Answer 1

（1）保護臭氧層(3分)
（2）①2KHCO₃K₂CO₃+CO₂↑+H₂O(3分)
②CO₂(g)+3H₂(g)＝CH₃OH(g)+H₂O(g)；△H＝-49.47kJ／mol(3分)
（3）Ba(OH)₂(或NaOH和BaCl₂混合溶液）(3分) 生成沉淀的質(zhì)量(3分)

分析：（1）根據(jù)氟利昂能產(chǎn)生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化劑；
（2）①根據(jù)碳酸氫鉀受熱分解的化學(xué)性質(zhì)回答；
②合成塔中發(fā)生反應(yīng)為二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇和水，根據(jù)4.4 kg CO₂與足量H₂恰好完全反應(yīng)，可放出4 947 kJ的熱量，則1 mol CO₂與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量．書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式時還應(yīng)注意物質(zhì)狀態(tài)、反應(yīng)熱的正負號以及單位；
（3）根據(jù)CaCO₃、BaCO₃的溶度積大小可知BaCO₃更難溶，因此令CO₂生成BaCO₃反應(yīng)更完全．
解答：解：（1）氟利昂在空氣中能產(chǎn)生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化劑，CO2作致冷劑可防止臭氧層破壞，故答案為：保護臭氧層；
（2）①碳酸氫鉀受熱可分解成碳酸鉀、二氧化碳和水，方程式為：2KHCO₃K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，故答案為：2KHCO₃K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
②根據(jù)4.4 kg CO₂與足量H₂恰好完全反應(yīng)，可放出4 947 kJ的熱量，則1 mol CO₂與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量，所以熱化學(xué)方程式為CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47kJ/mol，故答案為：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47kJ/mol；
（3）根據(jù)CaCO₃、BaCO₃的溶度積大小可知BaCO₃更難溶，因此令CO₂生成BaCO₃反應(yīng)更完全，故可選擇Ba（OH）₂（或NaOH溶液和BaCl₂溶液）作為CO₂的沉淀劑，測定的數(shù)據(jù)除空氣的體積外，還需要測定實驗時的溫度、壓強、沉淀的質(zhì)量，故答案為：Ba（OH）₂（或NaOH溶液和BaCl₂溶液）；實驗時的溫度、壓強、沉淀的質(zhì)量．
點評：本題以對CO2創(chuàng)新利用的研究為載體，考查熱化學(xué)方程式、沉淀劑選擇等知識，難度中等，旨在考查學(xué)生對知識的掌握及遷移運用能力．