要回答的是「怎麼變成固體的」,不是「二氧化碳有什麼性質」。
四個選項裡,只有能生成「固體」的那一個才算數。
| 選項 | 敘述本身 | 能造成「固化」嗎 | 判定 |
|---|---|---|---|
| (A) 密度大於空氣 | ✓ 正確(CO2 比空氣重) | ✗ 和固化完全無關 而且這裡講的是水溶液 |
不是答案 |
| (B) 溶於水呈酸性 | ✓ 正確 | ✗ 酸性只讓它溶著,不會變固體 | 不是答案 |
| (C) 與鈣離子反應 產生難溶碳酸鹽 |
✓ 正確 | ✓ 難溶 → 沉澱 → 固化 | 答案 |
| (D) 與鈉離子反應 產生易溶碳酸鹽 |
✓ 碳酸鈉確實易溶 | ✗ 易溶就不會沉澱,永遠固化不了 | 不是答案 |
(C) 和 (D) 只差兩個字:「難溶」和「易溶」。 題目要的是「固化」,所以一定是「難溶」那個。
CO2 + H2O → H2CO3
H2CO3 + Ca2+ → CaCO3↓ + 2H+
第一步(呈酸性)只是中間過程,第二步(生成難溶的碳酸鈣)才是「變成岩石」。
題目問的是最後那一步。
這是「碳捕捉與封存」(CCS,Carbon Capture and Storage)技術中的
礦化封存(mineral storage)。
冰島的 CarbFix 計畫是最有名的例子:把發電廠的二氧化碳溶進水裡,
打進地下的玄武岩層——玄武岩富含鈣、鎂、鐵離子,
兩年內就有九成以上的二氧化碳變成碳酸鹽礦物固定下來。
為什麼一定要「難溶」?因為易溶的鹽會隨地下水流走,
只有變成不溶的石頭,二氧化碳才算真的被關起來,不會再跑回大氣。
這也再一次說明 (D) 為什麼錯。
將二氧化碳通入澄清石灰水〔Ca(OH)2 水溶液〕,溶液會變混濁。
這個現象是利用二氧化碳的何種性質?
(A) 密度比空氣大 (B) 不助燃 (C) 可與鈣離子生成難溶的碳酸鈣 (D) 溶於水呈酸性
追問:若繼續通入過量的二氧化碳,混濁會消失,為什麼?
(C)。變混濁=出現固體沉澱,那個固體就是碳酸鈣 CaCO3。
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
(D) 雖然也是正確敘述,但「呈酸性」不會產生沉澱——和本題錯法完全一樣。
追問:過量的 CO2 會把碳酸鈣再溶掉,
變成可溶的碳酸氫鈣 Ca(HCO3)2,所以混濁消失。
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
這正是同一天水垢那題的逆反應——兩題可以排在一起複習。
當時選了 (B),紅筆訂正為 (C)。
這題的固定動作:把題目的問句(「利用何種性質」)和關鍵詞(「固化」)都圈起來再看選項。
圈完就會發現:要的是「能生成固體」的性質,(B) 生不出固體。
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