Question

2．綜合利用CO₂對環(huán)境保護(hù)及能源開發(fā)意義重大．

（1）Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂．如果尋找吸收CO₂的其他物質(zhì)，下列建議合理的是ab．
a．可在堿性氧化物中尋找
b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找
c．可在具有強氧化性的物質(zhì)中尋找
（2）利用反應(yīng)A可將釋放的CO₂轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價值的產(chǎn)品．反應(yīng)A：CO₂+H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{高溫}$CO+H₂+O₂
已知：如圖1所示，則反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是CO₂+Li₄SiO₄$\stackrel{500℃}{→}$Li₂CO₃+Li₂SiO₃．
（3）高溫電解技術(shù)能高效實現(xiàn)（3）中反應(yīng)A，工作原理示意圖如圖2：
①電極b發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)．
②CO₂在電極a放電的反應(yīng)式是CO₂+2e^-═CO+O^2-．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳為酸性氣體，Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂與氧化性無關(guān)；
（2）根據(jù)圖示反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式，構(gòu)造目標(biāo)方程式利用蓋斯定律解答；
（3）二氧化碳、水分別在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳、氫氣，同時生成氧離子；電極b氧離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣．

解答 解：（1）a．Li₂O、Na₂O、MgO均屬于堿性氧化物，均能吸收酸性氧化物CO₂，可在堿性氧化物中尋找吸收CO₂的其他物質(zhì)，故a正確；
b．Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂，鈉、鎂為ⅠA、ⅡA族元素，所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找吸收CO₂的其他物質(zhì)，故b正確；
c．Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂，但它們都沒有強氧化性，且吸收二氧化碳與氧化還原無關(guān)，故c錯誤；
故答案為：ab；
（2）在500℃，CO₂與Li₄SiO₄接觸后生成Li₂CO₃，反應(yīng)物為CO₂與Li₄SiO₄，生成物有Li₂CO₃，根據(jù)質(zhì)量守恒可知產(chǎn)物還有Li₂SiO₃，所以化學(xué)方程式為：CO₂+Li₄SiO₄$\stackrel{500℃}{→}$Li₂CO₃+Li₂SiO₃，
故答案為：CO₂+Li₄SiO₄$\stackrel{500℃}{→}$Li₂CO₃+Li₂SiO₃；
（3）①CO₂+H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{高溫}$CO+H₂+O₂，二氧化碳中的碳元素化合價降低，被還原，水中的氫元素化合價降低被還原，反應(yīng)物中的氧元素化合價升高，被氧化，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣；
故答案為：氧化；
②二氧化碳在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳同時生成氧離子，反應(yīng)電極反應(yīng)式為CO₂+2e^-═CO+O^2-，
故答案為：CO₂+2e^-═CO+O^2-．

點評 本題主要考查了綜合利用CO₂，涉及熱化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)、化學(xué)平衡影響因素等，較為綜合，題目難度中等．