内容正文:
专题11 工艺流程题
目录
►题型一 二氧化碳捕捉工艺 1
►题型二 以矿石为原理制备物质 4
►题型三 制备硅的相关工艺流程 7
►题型四 工业三废处理工业流程 9
►题型五 工业上制备金属的工艺流程 12
►题型六 制盐工艺 15
►题型七 制碱工艺 17
►题型八 传统能源工业(化石燃料的利用) 22
►题型九 石灰石工艺 25
►题型一 二氧化碳捕捉工艺
【典例1】(2021•广州)我国将力争2060年前实现碳中和。CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。
(1)一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。
①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状,优点是 。
②“反应分离”环节发生的复分解反应是 (写化学方程式)。
③“反应分离”环节分离物质采用的方法是 。
④CO2用途广泛,写出一种用途: 。
(2)CaO固体也可以捕捉回收CO2。研究表明CaC2O4•H2O热分解制得的CaO疏松多孔,具有良好的CO2捕捉性能。取1.46g CaC2O4•H2O进行加热,固体质量随温度变化如图。
①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式: (CaC2O4•H2O的相对分子质量:146)。
②据图分析,CaO捕捉CO2的反应温度应 (填“高于”或“低于”)800℃。
【典例2】(2023•广东)电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力碳中和,该新方法的示意图如图1所示。
(1)传统方法:CaCO3在900℃以上完全分解生成CaO和 (填化学式)。
(2)新方法:
i.电解水属于 反应(填基本反应类型),反应前后氢元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
ii.反应器1:一定的H2环境及较低温度下,CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O,CO与H2O的分子个数比为 。
CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示, ℃时,抑制CO2生成的效果最好。
iii.反应器2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),化学方程式为 。
(3)与传统方法相比,新方法的优点有 (写两条)。
1.“碳中和”是CO2的排放与吸收相平衡。
2.目前二氧化碳的回收技术主要有以下四种:
(1)变压吸附技术;(2)膜分离技术;(3)物理吸收技术;(4)化学吸收技术
3.工业常用化学吸收技术来回收利用二氧化碳,主要使用化学吸收剂为热碱水溶液系列(碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠),其技术特点为:CO2在吸收剂中反应吸收,加热再生。
【变式1-1】(2024•福田区模拟)我国力争碳排放于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现“碳中和”。
(1)“碳中和”目的是使碳排放与碳吸收达平衡,最终实现“碳”的零排放。请你说出一种日常生活中我们可以做到的“低碳行动”: 。
(2)二氧化碳“捕集”技术实现了二氧化碳的捕捉、封存和资源化利用,是实现“碳中和”的重要途径之一。如图为“氨法”捕集二氧化碳生产甲醇(CH3OH)的流程图。
已知:
i.当温度高于35℃时,NH4HCO3可分解为NH3、H2O和CO2。
ii.二氧化碳在碱性溶液中溶解度更大。
①“氨吸室”反应的化学方程式为 。
②为了提高二氧化碳在“氨吸室”中的吸收率,可先将 通入水中,再通入 。
③“氨吸室”内为了防止NH4HCO3分解,可采取的措施是 。
④“合成室”中,在一定温度、压强和催化剂作用下,二氧化碳和氢气可生成甲醇和水。甲醇是一种比较清洁的燃料,该物质中碳、氢元素的质量比是 。
(3)“碳捕集”还可以使用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的二氧化碳,该反应的化学方程式为: 。
【变式1-2】(2023•惠阳区二模)我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(1)“碳”排放:化石燃料的燃烧是大气中CO2含量不断上升的主要原因,大气中CO2的含量不断上升会引起的环境问题是 。
(2)“碳”吸收:绿色植物的光合作用是自然界吸收CO2的主要途径,光合作用的化学反应方程式为6CO2+6H2OC6H12O6,生成物C6H12O6属于 (填“无机物”或“有机物”),