Question

【題目】科學(xué)家設(shè)想利用太陽能加熱器“捕捉CO2”、“釋放CO2”，實現(xiàn)碳循環(huán)(如圖所示)。

某化學(xué)小組的同學(xué)對此 非常感興趣，在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計了如圖裝置探究上述設(shè)想的反應(yīng)原理是否可行。

（1）能證明裝置A“釋放出CO2”的現(xiàn)象是_______________；

（2）裝置B在實驗結(jié)束撤掉酒精噴燈時的作用是_____________

（3）上述反應(yīng)結(jié)束后，小組同學(xué)對D中固體的成分進(jìn)行探究，以證明是否“捕捉”到CO2。

【資料卡片】氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，此反應(yīng)放出大量的熱。氫氧化鈣是一種微溶于水的白色粉末。

【猜想與假設(shè)】D中的固體可能為：I．只有氧化鈣；Ⅱ．氧化鈣與碳酸鈣；Ⅲ．只有碳酸鈣。

【進(jìn)行實驗】（1）甲同學(xué)從D中取一定量的固體于試管中，并加入一定量的水，振蕩，有白色不溶物。甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為試管中的固體為碳酸鈣，認(rèn)為猜想Ⅲ成立。

乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)實驗不足以證明猜想Ⅲ成立，其原因是________________。

（2）乙同學(xué)從D中取一定量的固體于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁，感覺發(fā)熱。乙同學(xué)據(jù)此認(rèn)為試管中的固體有氧化鈣，即猜想I成立。

（3）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，于是向D物質(zhì)中加稀鹽酸，再結(jié)合乙同學(xué)的結(jié)論，完成了下面的實驗報告后，得出猜想Ⅱ成立的結(jié)論。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
________________	________________	猜想Ⅱ成立

（4）通過以上探究，小組同學(xué)認(rèn)為科學(xué)家的設(shè)想在反應(yīng)原理上是可行的。該設(shè)想的優(yōu)點有__________(填字母序號)。

A．原料易得 B．充分利用太陽能 C．釋放出的CO2可作為資源加以利用

（5）請寫出上述實驗過程中的任何一個化學(xué)方程式:____________。

Answer 1

【答案】 防止C中的石灰水倒流 炸裂A中的試管 氫氧化鈣微溶于水 向裝有固體的試管中用膠頭滴管加入稀鹽酸 有氣泡產(chǎn)生 ABC CaCO3CaO+CO2↑。（其他正確答案也可）

【解析】（1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以能證明“釋放CO2”的現(xiàn)象是C中的石灰水變渾濁；（2）二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)后A裝置內(nèi)的壓強變小，所以裝置B的作用是防倒吸；【進(jìn)行實驗】（1）氧化鈣與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶，也可能出現(xiàn)不溶物，所以上述實驗不足以證明猜想③成立；（3）氧化鈣和水反應(yīng)會放出大量的熱，所以實驗操作及現(xiàn)象為取D中固體于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁，感覺發(fā)熱；繼續(xù)向試管中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，即可證明猜想②成立；（4）觀察流程圖可以看出反應(yīng)原料是氧化鈣和二氧化碳，反應(yīng)條件是利用太陽能，因此有原料易得且可循環(huán)利用，充分利用太陽能的優(yōu)點，且釋放出的CO2可作為重要資源加以利用，故選ABC；（5）A中高溫時碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳：CaCO3高溫CaO+CO2↑；C中二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水：CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O；D中氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣：CaO+H2O==Ca(OH)2。