Question

【题目】CO2是一种宝贵的碳氧资源。

（1）科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”，实现碳循环。

①空气中的氮气的体积分数是________，其中氩气的化学式为________。

②步骤1中能量转化方式是__________能转化为_______________能。

③步骤2中发生反应的化学方程式为____________。

④一定温度下，将CO2和H2在催化剂作用下，可人工合成汽油（以C5H12表示），反应的另一种产物是H2O，则CO2和H2的最佳质量比为________________。

（2）利用CO2催化氢化可制CH4，其实验流程如图：

①证明HCOOH水溶液呈酸性的试剂是_____________。

②铁粉与水蒸气发生置换反应产生氢气的化学方程式是____________。

③点燃CH4前必须进行的操作是______________。

Answer 1

【答案】78% Ar 太阳 化学 CaCO3CaO+CO2↑ 55∶ 8 石蕊指示剂、活泼金属等 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 验纯

【解析】

（1）①空气中的氮气在空气中含量最多，其体积分数是78%，故填78%；

氩气是由氩原子直接构成的，其化学式直接用元素符号来表示，故填Ar。

②由图可知，反应中太阳能先通过加热器转化为热能，然后热能再转化为化学能储存在生成的物质中，故填太阳、化学。

③步骤2中发生的反应是碳酸钙在高温的条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：CaCO3CaO+CO2↑。

④一定温度下，将CO2和H2在催化剂作用下，可人工合成汽油（以C5H12表示），反应的另一种产物是H2O，反应的化学方程式写为：5CO2+16H2 C5H12+10 H2O，反应中CO2和H2的质量比为（44×5）：（16×2）=55：8，所以反应中CO2和H2的最佳质量比为55：8，故填55：8。

（2）①酸性溶液能够使紫色石蕊试液变成红色，还能与活泼金属反应生成盐和氢气而产生气泡，所以可以用石蕊指示剂、活泼金属等来证明HCOOH水溶液呈酸性，故填石蕊指示剂、活泼金属等。

②由图可知，铁粉与水在加热的条件下发生置换反应产生氢气和四氧化三铁，故反应的化学方程式写为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。

③CH4是具有可燃性的气体，与空气或氧气混合后与火会燃烧，甚至发生爆炸，所以点燃CH4前必须进行的操作是检验CH4的纯度，故填验纯。