20.CO
2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO
2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。
(1)以CO
2为原料制取炭黑的太阳能工艺如图1所示。
①反应1的基本类型为
。
②反应2中碳元素的化合价
(填“升高”“不变”或“降低”)。
(2)利用NaOH溶液吸收CO
2,部分转化关系见图2。
反应①的化学方程式为
,该转化中循环使用的物质是
。
(3)利用Na
2CO
3或K
2CO
3溶液吸收低浓度的CO
2,将其转化为NaHCO
3或KHCO
3,NaHCO
3或KHCO
3受热分解生成高浓度的CO
2储存利用,生成的Na
2CO
3或K
2CO
3循环使用以降低生产成本。
吸收剂 | Na2CO3 | K2CO3 |
20℃最高浓度(g/L) | 212 | 1104 |
价格(元/kg) | 1.25 | 9.80 |
根据表中信息,选择K
2CO
3溶液作吸收液的优点是
。
(4)利用一种新型“人造树叶”将CO
2转化为乙醇(C
2H
5OH)的反应如下:2CO
2+3H
2O
C
2H
5OH+3O
2,研究显示,1L“人造树叶”每天能从空气中吸收968g CO
2,计算1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量(写出计算过程)。
某研究小组设计如图3所示实验,探究CO
2和H
2在一定条件下反应的产物。
查阅资料:①CO
2和H
2在合适催化剂和一定温度下反应转化为CO和H
2O;
②白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。
实验过程中观察到的主要现象有:B装置中白色固体变为蓝色,C装置中黑色固体变为红色,D装置中澄清石灰水变浑浊。
(5)设计B装置的目的是
。
(6)C装置中发生的反应的化学方程式为
。
(7)研究小组反思后认为,根据上述实验现象不能确认CO
2和H
2反应生成了CO,理由是
。