海洋封存是實現(xiàn)碳中和的途徑之一,其原理是利用CO2在水等溶劑中的溶解性來吸收CO2。某小組開展如下探究。
【已知:碳酸(H2CO3)呈酸性,遇到石蕊溶液變?yōu)榧t色】
【活動一】探究CO2在水和食鹽水(模擬海水)中的溶解情況。
相同條件下,該小組分別用排水法、排食鹽水法收集CO2(如圖1),待收集100mLCO2后移出導(dǎo)管,每隔一段時間觀察并記錄量筒內(nèi)CO2體積。重復(fù)實驗,所測數(shù)據(jù)平均值如下表:
時間/h |
0 |
0.5 |
6 |
12 |
24 |
18 |
排水法時CO2體積/mL |
100 |
98.5 |
85.5 |
77 |
66 |
59 |
排食鹽水法時CO2體積/mL |
100 |
99 |
93 |
90.5 |
89 |
88 |
(1)由上表數(shù)據(jù)分析:
①能用排水法收集CO
2的理由是
二氧化碳溶于水的速率遠(yuǎn)小于二氧化碳逸出的速度
二氧化碳溶于水的速率遠(yuǎn)小于二氧化碳逸出的速度
。
②相同條件下,等體積水和食鹽水吸收CO
2更多的是
水
水
(填“水”或“食鹽水”)。
(2)無論是排水法還是排食鹽水法,都會發(fā)生二氧化碳與水的反應(yīng),其化學(xué)方程式為
CO2+H2O=H2CO3
CO2+H2O=H2CO3
,反應(yīng)類型是
化合反應(yīng)
化合反應(yīng)
。
(3)海洋封存CO
2可能帶來的危害是
改變海水的pH,危害海洋生物健康
改變海水的pH,危害海洋生物健康
(寫出1點即可)。
【活動二】探究植物油隔離對CO
2在水中溶解情況的影響
(4)小方設(shè)計并完成以下對照實驗:用兩個量筒分別收集100mLCO
2倒置于水槽中,向其中一個量筒內(nèi)注入少量植物油,使CO
2與水被植物油隔開(CO
2與植物油不反應(yīng)),測得量筒內(nèi)CO
2體積隨時間變化曲線如圖2。分析該圖可得出的結(jié)論是
植物油可以減少二氧化碳在水中的溶解
植物油可以減少二氧化碳在水中的溶解
。
【活動三】深度探究【活動二】中CO
2的溶解情況
(5)小松用圖3表示無植物油隔離時,量筒內(nèi)氣體中存在的CO
2分子的微觀示意圖。請參照圖3的表示方式,在圖4方框中畫出有植物油隔離時,量筒內(nèi)植物油和水中存在的分子的微觀示意圖
(植物油分子用油表示)。