“碳中和”是指排出的CO2或溫室氣體被植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消。減少CO2排放的有效措施包括二氧化碳的捕集、利用與封存和開發(fā)可再生能源等。2020年10月15日我國千噸級液態(tài)太陽燃料合成(“液態(tài)陽光”)示范項目在蘭州成功運行,該項目使用了三個基本技術(shù):太陽能光伏發(fā)電、電解水制氫氣、二氧化碳在一定條件下與氫氣反應(yīng)得到綠色液體燃料甲醇(CH3OH),首次將太陽能規(guī)模轉(zhuǎn)化為液體燃料。“液態(tài)陽光”生產(chǎn)過程如圖1所示。
(1)①下列有關(guān)說法正確的是 ACDACD(填字母)。
A.電解水將電能轉(zhuǎn)化為化學能
B.燃煤脫硫有利于實現(xiàn)“碳中和”
C.積極鼓勵植樹造林,降低空氣中CO2含量
D.“液態(tài)陽光”項目實現(xiàn)了從無機物到有機物的轉(zhuǎn)化
②“液態(tài)陽光”生產(chǎn)過程中反應(yīng)Ⅱ的化學方程式為 CO2+3H2 一定溫度 催化劑CH3OH+H2OCO2+3H2 一定溫度 催化劑CH3OH+H2O。理論上反應(yīng)Ⅰ消耗的H2O中氫元素質(zhì)量 >>反應(yīng)Ⅱ生成的甲醇中氫元素質(zhì)量(選填“>”、“<”或“=”)。
(2)一種捕集煙氣中CO2的過程如圖2所示。
①“吸收”時反應(yīng)的化學方程式為 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
②“轉(zhuǎn)化”后得到的液體溫度明顯高于室溫,可能的原因是 氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱。
③下列溶液中,同樣能用于“捕捉”CO2的是 CC。(填字母)
A.CaCl2溶液
B.CuSO4溶液
C.氨水
(3)開發(fā)利用氫能源是世界各國達成碳減排目標的關(guān)鍵。
利用甲烷(CH4)和水蒸氣催化重整制氫,主要在500℃以上發(fā)生下列反應(yīng):
a:CH4+H2O 一定條件 CO+3H2;
b:CO+H2O 一定條件 CO2+H2。
①提純氫氣的方法之一是使用金屬膜透氫,微觀過程如圖3所示,從微觀角度描述該過程 氫分子在金屬膜表面分解為氫原子,氫原子通過金屬膜后重新組合成氫分子氫分子在金屬膜表面分解為氫原子,氫原子通過金屬膜后重新組合成氫分子。
②提純氫氣還可以用CaO作為吸附劑吸收除去CO2。使用一段時間后氧化鈣會轉(zhuǎn)化為碳酸鈣而失效。失效的吸附劑經(jīng)煅燒可再次投入使用,但經(jīng)多次循環(huán)后,吸附效果仍會降低。固體結(jié)構(gòu)變化如圖4所示,請分析吸附劑效果降低的原因是 隨著煅燒次數(shù)的增加,生成氧化鈣的孔洞逐漸減少,吸附效果減弱隨著煅燒次數(shù)的增加,生成氧化鈣的孔洞逐漸減少,吸附效果減弱。
一定溫度
催化劑
一定溫度
催化劑
一定條件
一定條件
【答案】ACD;CO2+3H2 CH3OH+H2O;>;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱;C;氫分子在金屬膜表面分解為氫原子,氫原子通過金屬膜后重新組合成氫分子;隨著煅燒次數(shù)的增加,生成氧化鈣的孔洞逐漸減少,吸附效果減弱
一定溫度
催化劑
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:170引用:4難度:0.4
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1.閱讀下面科普短文,結(jié)合所學知識回答相關(guān)問題:
氟元素是世界上最活潑的非金屬元素。氟氣是一種淡黃色,劇毒的氣體。因為它的毒性和化學性質(zhì)特別活潑,它的研究過程特別艱辛。
最早,在1774年瑞典化學家舍勒在研究硫酸與螢石(主要成分CaF2)的反應(yīng)時發(fā)現(xiàn)HF。而后法國化學家蓋?呂薩克等繼續(xù)進行提純氫氟酸的研究,發(fā)現(xiàn)了氫氟酸對玻璃以及硅酸鹽反應(yīng)的本質(zhì):CaSiO3+6HF═CaF2+SiF4↑+3H2O;SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O。
1813年戴維,1836年喬治?諾克斯及托馬士?諾克斯,1850年弗累密,1869年哥爾,一批科學家都踴躍嘗試制備出氟單質(zhì),最終卻都因條件不夠或無法分離而失敗。而他們本身都因長期接觸含氟化合物中毒而健康受損。
1886年的6月,弗累密的學生,莫瓦??偨Y(jié)了前人分離氟元素失敗的原因,并以他們的實驗方案作為基礎(chǔ),剛開始曾選用低熔點的三氟化磷 及三氟化砷進行電解,陽極上有少量氣泡冒出,但仍腐蝕鉑電極,而且大部分氣泡仍未升上液面就被液態(tài)氟化砷吸收而無法制得氟氣。
最后,莫瓦桑又采用液態(tài)氟化氫 作電解質(zhì),在其中加入氟氫化鉀(KHF2)使它成為導電體;以鉑制U形管盛載電解液,鉑銥合金作電極材料,螢石制作管口旋塞,接合處以蟲膠封固,電降槽(鉑制U形管)以氯乙烷(C2H5Cl)作冷凝劑,實驗進行時,電解槽溫度降至-23℃。6月26日那天開始進行實驗,陽極放出了氣體,他把氣流通過硅時燃起耀眼的火光,根據(jù)他的報告:被富集的氣體呈淡黃色,氟元素終于被成功分離。
莫瓦桑發(fā)現(xiàn)氟的成就,1906年獲諾貝爾化學獎。他因長期接觸一氧化碳及含氟的劇毒氣體,健康狀況較常人先衰,1907年2月20日與世長辭,年僅54歲。
后來,科學家們發(fā)現(xiàn)氫氟酸是一種弱酸,具有極強的腐蝕性,能強烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。如吸入蒸氣或接觸皮膚會造成難以治愈的灼傷。氟離子進入血液或組織可與其鈣鎂離子結(jié)合,使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂,量大的話直接堵塞血管,直接或間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的功能,導致低血鈣,低血鎂綜合征。
根據(jù)上述內(nèi)容,回答下列問題。
(1)莫瓦桑在制備氟氣的過程中采用液態(tài)氟化氫,而不能用氟化氫溶液來制備氟氣的原因之一是氟氣會與水反應(yīng),反應(yīng)很復(fù)雜,其中一個反應(yīng)是氟氣與水生成了氫氟酸和氧氣,試寫出化學方程式
(2)制得的氟氣與氫氣在暗處就發(fā)生爆炸,可以推測,該反應(yīng)是
(3)在進行氟化氫和氟氣的相關(guān)實驗中,必須做好防護,并在通風櫥中進行,萬一有皮膚接觸,應(yīng)立即
(4)電子級氫氟酸作為氟精細化學品的一種,主要用于去除氧化物,是半導體制作過程中應(yīng)用最多的電子化學品之一,廣泛應(yīng)用于集成電路、太陽能光伏和液晶顯示屏等領(lǐng)域。在生產(chǎn)和運輸過程中,氫氟酸可以用以下哪種材料保存:
A.塑料瓶
B.密封玻璃瓶
C.金或鉑制作的瓶
(5)人的牙齒的化學成分為羥基磷酸鈣[Ca10(PO4)6(OH)2],常喝酸性飲料或口腔中殘留的酸性物質(zhì)都會造成齲齒。如果刷牙使用含氟牙膏(含氟化鈉)可以保護牙齒,其原理是生成了溶解度更小的Ca5(PO4)3F,寫出相應(yīng)的化學方程式
(6)氟比洛芬分子式為C15H13FO2,白色或類白色結(jié)晶性粉末。用于治療風濕性關(guān)節(jié)炎,能明顯減輕癥狀。還可以用于牙科領(lǐng)域小手術(shù)后的鎮(zhèn)痛消炎。以及治療急性痛風,效果優(yōu)于阿司匹林(C9H8O4)。下列說法正確的是
A.氟比洛芬由15個碳元素、13個氫元素、1個氟元素和2個氧元素組成
B.阿司匹林由9個碳原子、8個氫原子和4個氧原子構(gòu)成
C.阿司匹林中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為27:2:16
D.氟比洛芬中氫元素的質(zhì)量分數(shù)大于氟元素的質(zhì)量分數(shù)發(fā)布:2024/12/27 8:0:2組卷:42引用:1難度:0.5 -
2.波爾多液含氫氧化鈣、氫氧化銅和硫酸鈣等物質(zhì),是農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑。一種生產(chǎn)波爾多液的工藝流程如圖。
(1)“煅燒”的化學方程式為
(2)“混合”時不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過程中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學方程式為
(5)“混合”后得到的波爾多液溫度明顯高于室溫,原因是
(6)用發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:50引用:2難度:0.5 -
3.硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題:
(1)制備硅半導體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當前制 備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如圖:
①寫出由純SiHCl3,制備高純硅的化學反應(yīng)方程式_
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出配平的化學反應(yīng)方程式
(2)石英砂的主要成分是二氧化硅,高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料----光導纖維。二氧化硅和二氧化碳一樣,也能與氫氧化鈉溶液生成硅酸鈉(其水溶液稱水玻璃)和水。請寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學方程式發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:23引用:1難度:0.5
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