Question

18．科學家設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）．

某化學小組的同學對此非常感興趣，在老師的指導下，設計如下裝置探究上述設想的反應原理．

（1）能證明“釋放CO₂”的現(xiàn)象是C中的石灰水變渾濁．
（2）裝置 B的作用是防倒吸．
（3）實驗后小組同學對D中固體的成分進行探究．
【猜想與假設】
D中的固體可能為①氧化鈣；②氧化鈣與碳酸鈣； ③碳酸鈣
【進行實驗】
甲同學取一定量的D中固體于試管中，并加入一定量的水，振蕩，有白色不溶物，甲同學認為試管中的固體為碳酸鈣，即猜想③成立．
乙同學認為上述實驗不足以證明猜想③成立，其理由是氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣微溶，也可能出現(xiàn)不溶物．他又重新進行實驗，證明了猜想②成立，他的實驗操作及現(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，有氣泡產生．寫出D中反應的化學方程式為CaO+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃．
（4）通過以上探究，小組同學認為科學家的設想在反應原理上是可行的．上述設想的優(yōu)點有ABC（填字母序號）．
A．原料易得  B．充分利用太陽能  C．釋放出的CO₂可作為重要資源加以利用
（5）氧化鈣與碳酸鈣是初中化學中常見的物質．實驗室用碳酸鈣與酸反應制取二氧化碳．試回答：
①為什么實驗室不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與稀硫酸反應制取二氧化碳？
②為什么實驗室也不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與濃鹽酸反應制取二氧化碳？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行解答；
（2）根據(jù)二氧化碳和澄清石灰水反應后A裝置內的壓強變小進行解答；
（3）根據(jù)氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣微溶，也可能出現(xiàn)不溶物、氧化鈣和水反應會放出大量的熱以及二氧化碳和氧化鈣反應生成碳酸鈣進行解答；
（4）根據(jù)反應的原料及反應的條件分析選擇；
（5）在常溫下用石灰石（或大理石）和稀鹽酸來制取二氧化碳；而石灰石與稀硫酸反應時，生成的硫酸鈣微溶于水阻礙反應的進行；濃鹽酸具有揮發(fā)性，會導致二氧化碳不純；

解答 解：（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后A裝置內的壓強變小，所以裝置 B的作用是防倒吸；
（3）氧化鈣與水反應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；氧化鈣和水反應會放出大量的熱，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，有氣泡產生，即可證明證明了猜想②成立；二氧化碳和氧化鈣反應生成碳酸鈣，反應的化學方程式為CaO+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃；
（4）觀察流程圖可以看出反應原料是氧化鈣和二氧化碳，反應條件是利用太陽能，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；
（5）①實驗室不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與稀硫酸反應制取二氧化碳：因為石灰石與稀硫酸反應時，生成的硫酸鈣微溶于水阻礙反應的進行；
②實驗室也不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與濃鹽酸反應制取二氧化碳：因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，會導致二氧化碳不純．
故答案為：
（1）C中的石灰水變渾濁；（2）防倒吸；
（3）氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣微溶，也可能出現(xiàn)不溶物；
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，有氣泡產生．  CaO+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃
（4）ABC；（5）①因為稀硫酸與石灰石反應生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石表面，阻礙反應的進行．
②濃鹽酸具有很強的揮發(fā)性，揮發(fā)出的HCl氣體混入二氧化碳中，造成收集的氣體不純．

點評 本題屬于信息題，考查了有關二氧化碳、碳酸鈣等的性質和用途，難度不大，依據(jù)已有的知識結合題目的信息分析即可．