Question

（2009?廣東模擬）通常情況下空氣中CO₂的體積分數為0.030%，當空氣中CO₂的體積分數超過0.050%時，會引起明顯的溫室效應．為減小和消除CO₂對環境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學家加強了對CO₂創新利用的研究．
（1）目前，用超臨界CO₂（其狀態介于氣態和液態之間）代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢，這一做法對環境的積極意義在于

保護臭氧層

．
（2）最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來，經化學反應后使之變為可再生燃料甲醇．“綠色自由”構想技術流程如下：

①分解池中反應的化學方程式為

2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+CO₂↑+H₂O

．
②在合成塔中，若有4.4kg CO₂與足量H₂恰好完全反應，生成氣態的水和甲醇，可放出4947kJ的熱量，試寫出合成塔中發生反應的熱化學方程式

CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47kJ/mol

．
（3）小李同學擬用沉淀法測定空氣中CO₂的體積分數，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度積（Ksp）分別為4.96×10^-9、2.58×10^-11．
小李應該選用的試劑是

Ba（OH）₂（或NaOH溶液和BaCl₂溶液）

，實驗時測定的數據除空氣的體積外，還需要測定

實驗時的溫度、壓強、沉淀的質量

．

Answer 1

分析：（1）根據氟利昂能產生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化劑；
（2）①根據碳酸氫鉀受熱分解的化學性質回答；
②合成塔中發生反應為二氧化碳與氫氣反應生成甲醇和水，根據4.4 kg CO₂與足量H₂恰好完全反應，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．書寫熱化學反應方程式時還應注意物質狀態、反應熱的正負號以及單位；
（3）根據CaCO₃、BaCO₃的溶度積大小可知BaCO₃更難溶，因此令CO₂生成BaCO₃反應更完全．

解答：解：（1）氟利昂在空氣中能產生氯原子，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：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，故答案為：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
②根據4.4 kg CO₂與足量H₂恰好完全反應，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CaCO₃、BaCO₃的溶度積大小可知BaCO₃更難溶，因此令CO₂生成BaCO₃反應更完全，故可選擇Ba（OH）₂（或NaOH溶液和BaCl₂溶液）作為CO₂的沉淀劑，測定的數據除空氣的體積外，還需要測定實驗時的溫度、壓強、沉淀的質量，故答案為：Ba（OH）₂（或NaOH溶液和BaCl₂溶液）；實驗時的溫度、壓強、沉淀的質量．

點評：本題以對CO₂創新利用的研究為載體，考查熱化學方程式、沉淀劑選擇等知識，難度中等，旨在考查學生對知識的掌握及遷移運用能力．