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为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇.“绿色自由”构想的部分技术流程如下:(1)吸收池中主要反应的离子方程式为 ,该过程中反应液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”).(2)合成塔中反应的化学方程式为 加热加压CH3OH+H2O试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
为解决大气中CO
2
的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO
2
的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO
2
从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO
2
转变为燃料甲醇.“绿色自由”构想的部分技术流程如下:
(1)吸收池中主要反应的离子方程式为
,该过程中反应液的pH
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)合成塔中反应的化学方程式为
加热加压CH
3
OH+H
2
O
试题解答
见解析
(1)二氧化碳与碳酸钾反应生成碳酸氢钾,起到吸收、提纯二氧化碳的目的,反应后溶液的pH减小;
(2)根据工艺流程可知,合成塔内反应是氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水;工业生产条件选择要考虑转化率、反应速率、对催化剂的影响、材料、成本等多方面综合考虑;
(3)从合成塔出来的主要为甲醇与水的混合液,甲醇与水互溶,沸点相差大;由流程图可以找出循环利用的物质;
(4)控制氢气输出速率,并且符合绿色自由的构想,应控制酸的用量,减少浪费,可用分液漏斗加入,在试管中进行反应.
(1)二氧化碳与碳酸钾反应生成碳酸氢钾,反应的离子方程式为CO
3
2-
+CO
2
+H
2
O=2HCO
3
-
,由于CO
3
2-
水解程度大于HCO
3
-
,则溶液pH减小,
故答案为:CO
3
2-
+CO
2
+H
2
O=2HCO
3
-
;减小;
(2)合成塔反应是二氧化碳和氢气在一定条件下可生成甲醇和水,其方程式为CO
2
+3H
2
CH
3
OH+H
2
O,温度影响催化剂的活性,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了催化剂的催化活性,无论是否加入催化剂,反应热都不变,只与反应物与生成物有关,
故答案为:CO
2
+3H
2
CH
3
OH+H
2
O; 催化剂的催化活性; 不变;
(3)从合成塔出来的主要为甲醇与水的混合液,甲醇与水互溶,沸点相差大,可用蒸馏的方法分离,由工艺流程可知,可重复利用的物质有K
2
CO
3
溶液和CO
2
、H
2
、高温水蒸气,
故答案为:C;高温水蒸气或反应热;
(4)控制氢气输出速率,并且符合绿色自由的构想,应控制酸的用量,减少浪费,可用分液漏斗加入,在试管中进行反应,则应选用BCE,不纯的氢气易爆炸,应先验纯,故答案为:BCE;检验氢气的纯度.
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常见气体制备原理及装置选择
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