Question

【題目】“碳捕捉技術(shù)”常用于去除或分離氣流中的二氧化碳。

Ⅰ．2017年，中國(guó)科學(xué)家在利用二氧化碳直接制備液體燃料領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，其中用二氧化碳制備甲醇（CH3OH）的反應(yīng)如下圖：

（1）A的化學(xué)式為_________。

（2）該反應(yīng)說(shuō)明CO2具有___________性（填“氧化”或“還原”）。若有1mol甲醇生成，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________________mol。

Ⅱ．利用NaOH溶液“捕提＂CO2的基本過(guò)程如下圖（部分條件及物質(zhì)已略去）：

（1）反應(yīng)分離室中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為CaO＋H2O＝Ca（OH）2和__________________

（2）高溫反應(yīng)爐中，涉及反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)類型為_______________________。

（3）整個(gè)過(guò)程中，可以循環(huán)利用物質(zhì)的化學(xué)式為__________________。

Answer 1

【答案】H2O 氧化 6 NaHCO3 + Ca（OH）2 = NaOH + CaCO3↓ + H2O （或Na2CO3 + Ca（OH）2 = 2NaOH + CaCO3↓ ） 分解反應(yīng) NaOH CaO

【解析】

根據(jù)反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化分析物質(zhì)的氧化性和還原性，并計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；根據(jù)題干信息及圖示分析每步過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而分析反應(yīng)的類型及過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)。

Ⅰ．（1）根據(jù)反應(yīng)的圖示及質(zhì)量守恒得：A為水，化學(xué)式為H2O，

故答案為：H2O；

（2）二氧化碳中碳元素化合價(jià)為+4，甲醇中碳元素化合價(jià)為-2，化合價(jià)降低，CO2發(fā)生還原反應(yīng)，所以二氧化碳具有氧化性；反應(yīng)中，氫元素的化合價(jià)由0升高為+1價(jià)，有1mol甲醇生成時(shí)，3molH2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol×2=6mol，

故答案為：氧化， 6；

Ⅱ．（1）由題干及圖示知，氫氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉或碳酸氫鈉，分離室中還會(huì)分離出氫氧化鈉，所以還存在的反應(yīng)是：Na2CO3 + Ca（OH）2 = 2NaOH + CaCO3↓或NaHCO3 + Ca（OH）2 = NaOH + CaCO3↓ + H2O，

故答案為：NaHCO3 + Ca（OH）2 = NaOH + CaCO3↓ + H2O （或Na2CO3 + Ca（OH）2 = 2NaOH + CaCO3↓ ；

（2）根據(jù)圖示，高溫反應(yīng)爐中發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)類型為分解反應(yīng)，

故答案為：分解反應(yīng)；

（3）根據(jù)圖示，參加反應(yīng)且又生成的物質(zhì)為可循環(huán)利用的物質(zhì)，整個(gè)過(guò)程中，可以循環(huán)利用物質(zhì)是氫氧化鈉和氧化鈣，化學(xué)式為NaOH、CaO，

故答案為：NaOH、CaO。