（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：在搅拌下向足量的稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡后，过滤，向滤液中分批加入少量的氢氧化钙，用pH、试纸测量溶液的pH，当pH介于5﹣8.5时，过滤[已知pH＝5时Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀完全；pH＝8.5时Al（OH）3开始溶解。实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca（OH）2]。

【考点】U3：制备实验方案的设计

【分析】工业废渣（主要含CaSO4•2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3），加入碳酸铵溶液浸取，可将CaSO4转化为CaCO3，滤渣含有CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3，可用于制取轻质CaCO3，滤液中主要含有硫酸铵，可制备（NH4）2SO4晶体，以此解答该题。

（2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，反应生成（NH4）2CO3，离子方程式为HCO3﹣+NH3•H2O＝NH4++CO32﹣+H2O，向（NH4）2CO3溶液中加入适量浓氨水，可抑制CO32﹣的水解，增大CO32﹣的浓度，促进CaSO4的转化，故答案为：HCO3﹣+NH3•H2O＝NH4++CO32﹣+H2O；增加溶液中CO32﹣的浓度，促进CaSO4的转化；

（3）温度过高将会使碳酸铵分解，导致CaSO4的转换率下降，反应在搅拌条件下进行，加快搅拌速率，可提高CaSO4转化率，

故答案为：温度过高，碳酸铵分解；加快搅拌速率；

（4）滤渣含有CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3，可分批向足量的稀盐酸中加入滤渣，待观察不到气泡后，说明盐酸完全反应，过滤，除去二氧化硅以及过量的滤渣，向滤液中分批加入少量的氢氧化钙，用pH、试纸测量溶液的pH，当pH介于5﹣8.5时，完全除去铁离子、铝离子，过滤，可得到CaCl2溶液，

故答案为：在搅拌下向足量的稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡后，过滤，向滤液中分批加入少量的氢氧化钙，用pH、试纸测量溶液的pH，当pH介于5﹣8.5时，过滤。

【点评】本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度中等。

20．（14分）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。

（1）CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4•H2O热分解可制备CaO，CaC2O4•H2O加热升温过程中固体的质量变化如图。

②与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4•H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是CaC2O4•H2O热分解放出更多的气体，制得的氧化钙更加疏松多孔。

（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如图。

①写出阴极CO2还原为HCOO﹣的电极反应式：CO2+H++2e﹣＝HCOO﹣或CO2+HCO3﹣+2e﹣＝HCOO﹣+CO32﹣。

②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是阳极产生O2，pH减小，HCO3﹣浓度降低；K+部分迁移至阴极区。

（3）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下列反应：

反应Ⅰ：CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）△H＝41.2kJ•mol﹣1

反应Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）＝CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＝﹣122.5kJ•mol﹣1

在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。其中：

①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是反应Ⅰ的△H＞0，反应Ⅱ的△H＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。

②220℃时，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂。

【考点】FE："三废"处理与环境保护

①上述分析可知400～600℃范围内分解反应为草酸钙分解生成碳酸钙和一氧化碳；

②CaC2O4•H2O热分解放出更多的气体；

（2）①阴极CO2还原为HCOO﹣的电极反应是二氧化碳得到电子生成甲酸根离子或在碳酸氢根离子溶液中生成甲酸根离子和碳酸根离子；

②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低升温原因是阳极生成氧气电极附近氢离子浓度增大和碳酸氢根离子反应，钾离子电解过程中移向阴极；

（3）①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是：反应Ⅰ的△H＞0，反应Ⅱ的△H＜0，升温反应Ⅰ正向进行，反应Ⅱ逆向进行；

②CaC2O4•H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是：CaC2O4•H2O热分解放出更多的气体，制得的氧化钙更加疏松多孔，

故答案为：CaC2O4•H2O热分解放出更多的气体，制得的氧化钙更加疏松多孔；

（2）①阴极CO2还原为HCOO﹣的电极反应是二氧化碳得到电子生成甲酸根离子或在碳酸氢根离子溶液中生成甲酸根离子和碳酸根离子，结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写电极反应为：CO2+H++2e﹣＝HCOO﹣或CO2+HCO3﹣+2e﹣＝HCOO﹣+CO32﹣，

故答案为：CO2+H++2e﹣＝HCOO﹣或CO2+HCO3﹣+2e﹣＝HCOO﹣+CO32﹣；

②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低升温原因是：阳极氢氧根离子失电子生成氧气，电极附近氢离子浓度增大，PH减小和碳酸氢根离子反应，HCO3﹣浓度降低，K+部分迁移至阴极区，

故答案为：阳极产生O2，PH减小，HCO3﹣浓度降低；K+部分迁移至阴极区；

（3）①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是：反应Ⅰ的△H＞0，反应Ⅱ的△H＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度，

故答案为：反应Ⅰ的△H＞0，反应Ⅱ的△H＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度；

故答案为：增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂。

【点评】本题考查了物质分解产物的分析判断、图象变化的理解应用、电解原理和电极反应书写、影响化学平衡的因素分析判断等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等。