Question

16．牙膏中的摩擦劑碳酸鈣可以用石灰石來制備，某同學設計了一種實驗方案，如下圖．

Ⅰ．寫出步驟①②中反應的化學方程式CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
Ⅱ．③操作的名稱是過濾，用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗．
Ⅲ．③操作得到的溶液中溶質的化學式為Ca（OH）₂，其中原子團的名稱是氫氧根．
Ⅳ．“綠色化學”倡導原料百分之百的轉變?yōu)楫a(chǎn)物，生產(chǎn)對環(huán)境友好的產(chǎn)品．該實驗方案中④步驟體現(xiàn)了“綠色化學”理念，若要體現(xiàn)的更好，還可改進的是步驟⑤提取碳酸鈣后剩余的溶液可在步驟②循環(huán)利用．

Answer 1

分析 （Ⅰ）石灰石的主要成分是碳酸鈣，在高溫時能分解生成了氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣能與水化合生成了氫氧化鈣，據(jù)此寫出反應的化學方程式；
（Ⅱ）根據(jù)過濾的原理和操作分析；
（Ⅲ）根據(jù)氧化鈣能與水化合生成了氫氧化鈣和氫氧化鈣的組成分析；
（Ⅳ）根據(jù)“綠色化學”的含義和操作的過程分析回答．

解答 解：Ⅰ．由實驗的方案可知，石灰石的主要成分是碳酸鈣，在高溫時能分解生成了氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣能與水化合生成了氫氧化鈣，所以步驟①②中反應的化學方程式分別是：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
Ⅱ．③操作能將固液分開，名稱是過濾，用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗．
Ⅲ．由上述分析可知，③操作得到的溶液中溶質的化學式為Ca（OH）₂，其中原子團的名稱是氫氧根．
Ⅳ．“綠色化學”倡導原料百分之百的轉變?yōu)楫a(chǎn)物，生產(chǎn)對環(huán)境友好的產(chǎn)品．該實驗方案中④步驟中反應的原子完全被利用且全部轉入氫氧化鈣中，原子的利用率100%，體現(xiàn)了“綠色化學”理念，若要體現(xiàn)的更好，還可改進的是：步驟⑤提取碳酸鈣后剩余的溶液可在步驟②循環(huán)利用．
故答為：ⅠCaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，CaO+H₂O=Ca（OH）₂；Ⅱ過濾，漏斗；ⅢCa（OH）₂，氫氧根；Ⅳ．④步驟⑤，提取碳酸鈣后剩余的溶液可在步驟②循環(huán)利用．

點評 本題難度不是很大，化學實驗方案的設計是考查學生能力的主要類型，同時也是實驗教與學難點，在具體設計時要對其原理透徹理解，可根據(jù)物質的物理性質和化學性質結合實驗目的進行分析解答．