Question

芬蘭發明家馬蒂?努爾米亞發明了一種中和處理二氧化碳的新方法，是將二氧化碳從火力發電廠的煙氣中分離出來，放入含有長石成分的水溶液里進行中和處理．在反應過程中，長石的成分不僅能吸收二氧化碳，同時還會生成一些有用的副產品，這些副產品可用作生產鋁的原材料和玻璃制造業．其主要流程可示意如圖：

（1）發明家將CO₂從火力發電廠的煙氣中分離出來，通入含有長石的水溶液里吸收，從環保的角度看，這樣做的意義是　                                         　。
（2）長石是地殼中最常見的礦石，含量高達60%．長石主要包括鉀長石（KAlSi₃O₈）、鈉長石（NaAlSi₃O₈）、鈣長石（CaAl₂Si₂O₈）．l t純鈣長石形成的水溶液可吸收320kg CO₂．若鈣長石吸收CO₂反應方程式為
CaAl₂Si₂O₈+2CO₂+4H₂O＝Ca（HCO₃）₂+2SiO₂↓+2A1（OH）₃↓，請模仿鈣長石，寫出鈉長石吸收CO₂的化學反應方程式　                                                 　。
（3）寫出反應①的化學方程式　                               　；若A的pH值小于7，試寫出一個符合反應②的化學方程式　                                 　。
（4）溶液M中的溶質為　                       　，B可用作改良酸性土壤，則B為　     　；操作③主要目的為　                                             　。

Answer 1

（1）減少二氧化碳排放，減緩溫室效應
（2）NaAlSi₃O₈+CO₂+2H₂O＝NaHCO₃+3SiO₂↓+Al（OH）₃↓
（3）2Al₂O₃4Al+3O₂↑     Al（OH）₃+3 HCl＝AlCl₃+3H₂O
（4）Ca （HCO₃）₂  NaHCO₃  KHCO₃；熟石灰（或 Ca（OH）₂）；從溶液中提取晶體

試題分析：（1）空氣中二氧化碳含量增多會造成溫室效應，發明家將CO₂從火力發電廠的煙氣中分離出來，通入含有長石的水溶液里吸收，可減少二氧化碳的排放，減緩溫室效應。
（2）根據鈣長石吸收二氧化碳的化學方程式，將其中的鈣元素換成鈉元素，正確寫出對應化學式，然后配平化學方程式即可NaAlSi₃O₈+CO₂+2H₂O＝NaHCO₃+3SiO₂↓+Al（OH）₃↓。
（3）反應①氧化鋁在通電的條件下生成鋁和氧氣，化學方程式為2Al₂O₃4Al+3O₂↑；A的pH值小于7，能和固體氫氧化鋁反應，則A可以是酸，符合反應②的化學方程式可以為
Al（OH）₃+3HCl＝AlCl₃+3H₂O；
（4）長石中含有鉀長石（KAlSi₃O₈）、鈉長石（NaAlSi₃O₈）、鈣長石（CaAl₂Si₂O₈）鈣長石溶液中通入二氧化碳后生成碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鈣，過濾后得到的溶液M中含有的溶質為KHCO₃、NaHCO₃、Ca(HCO₃) ₂，氫氧化鈣可用作改良酸性土壤，氫氧化鈣與KHCO₃、NaHCO₃、Ca(HCO₃) ₂反應生成碳酸鈣沉淀，過濾后濾液中含有碳酸鈉、碳酸鉀，通入二氧化碳后生成碳酸氫鈉、碳酸氫鉀，要得到碳酸氫鈉和碳酸氫鉀固體，需蒸發溶劑，從溶液中提取出兩種晶體，然后加熱后得到碳酸鈉、碳酸鉀。