Question

【題目】CO2是一種寶貴的碳氧資源。某興趣小組對CO2的研究如下：

已知：常溫下，CO2難溶于飽和NaHCO3溶液。

Ⅰ．CO2的制備和收集：

（1）寫出圖中標號儀器的名稱：①_____。

（2）寫出用石灰石和稀鹽酸制取CO2的化學方程式_____。圖中裝置有一處明顯的錯誤是_____。

（3）常溫下，下列收集CO2的方法中可行的是_____（填字母）。

a.向上排空氣法 b.向下排空氣法 c.排飽和NaHCO3溶液法

Ⅱ．CO2的利用：

全球能源生產正向“氫能經濟”轉型，以CO2和可再生生物資源（如纖維素等）為原料生產氫氣已成為能源研究的重點。下圖是某新型能源轉換與利用模式示意圖：

（4）該模式中涉及的能源轉化依次為：太陽能→生物質能→氫能→_____。

（5）該系統中循環使用的物質是_____。

（6）與電解水相比，該模式制取氫氣的主要優點是_____。

Ⅲ．探究CO2與NaOH的反應：

（7）如圖裝置，氣密性良好。在A處放置適量干冰，B處裝入適量的濃NaOH溶液，燒杯中加入足量的稀鹽酸。實驗過程中，觀察到乙中導管口有氣泡冒出，原因是_____。

（8）一段時間后，觀察到的現象是：乙中_____，B中_____，說明CO2與NaOH發生反應，寫出CO2與NaOH反應方程式為_____。

Answer 1

【答案】錐形瓶 CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑ 長頸漏斗下端未液封 ac 電能 CO2 節約能源 干冰升華（產生大量氣體） 溶液倒吸入B（或甲）中 產生氣泡 2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O

【解析】

（1）根據圖示，該儀器名稱為錐形瓶；

（2）石灰石和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，故填；長頸漏斗下端未深入到液面下液封，產生的二氧化碳會從長頸漏斗處流出；

（3）因為二氧化碳密度高于空氣，并且不與飽和碳酸氫鈉溶液反應，故可用向上排空氣法和排飽和碳酸氫鈉溶液法收集二氧化碳，故選ac；

（4）根據圖示，最后轉化為電能；

（5）根據圖示，該反應中循環的物質為二氧化碳；

（6）該反應較電解水反應，節約電能，利用無污染可再生的太陽能；

（7）A中干冰升華，產生大量二氧化碳氣體，使燒杯中有氣泡產生；

（8）經過干冰升華后，部分二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，生成碳酸鈉和水，使甲裝置中氣壓降低，燒杯中溶液倒吸入甲中；當鹽酸溶液倒流入B中時，與溶液中碳酸鈉反應產生二氧化碳，故B中會產生氣泡；氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，故填。