Question

18．科學(xué)家設(shè)想利用太陽(yáng)能加熱器“捕捉CO₂”、“釋放CO₂”，實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)（如圖所示）．

某化學(xué)小組的同學(xué)對(duì)此非常感興趣，在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)如下裝置探究上述設(shè)想的反應(yīng)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(shí)驗(yàn)后小組同學(xué)對(duì)D中固體的成分進(jìn)行探究．
【猜想與假設(shè)】
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(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
甲同學(xué)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(xué)認(rèn)為試管中的固體為碳酸鈣，即猜想③成立．
乙同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)不足以證明猜想③成立，其理由是氧化鈣與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶，也可能出現(xiàn)不溶物．他又重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明了猜想②成立，他的實(shí)驗(yàn)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．寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃．
（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．上述設(shè)想的優(yōu)點(diǎn)有ABC（填字母序號(hào)）．
A．原料易得  B．充分利用太陽(yáng)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(xué)中常見的物質(zhì)．實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣與酸反應(yīng)制取二氧化碳．試回答：
①為什么實(shí)驗(yàn)室不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳？
②為什么實(shí)驗(yàn)室也不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與濃鹽酸反應(yīng)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(jìn)行解答；
（2）根據(jù)二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)后A裝置內(nèi)的壓強(qiáng)變小進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)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、氧化鈣和水反應(yīng)會(huì)放出大量的熱以及二氧化碳和氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)的原料及反應(yīng)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(lái)制取二氧化碳；而石灰石與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的硫酸鈣微溶于水阻礙反應(yīng)的進(jìn)行；濃鹽酸具有揮發(fā)性，會(huì)導(dǎo)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(yīng)后A裝置內(nèi)的壓強(qiáng)變小，所以裝置 B的作用是防倒吸；
（3）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(shí)驗(yàn)不足以證明猜想③成立；氧化鈣和水反應(yīng)會(huì)放出大量的熱，所以實(shí)驗(yàn)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，即可證明證明了猜想②成立；二氧化碳和氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃；
（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(yáng)能，因此有原料易得且可循環(huán)利用，充分利用太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)，且釋放出的CO₂可作為重要；
（5）①實(shí)驗(yàn)室不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳：因?yàn)槭�灰石與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的硫酸鈣微溶于水阻礙反應(yīng)的進(jìn)行；
②實(shí)驗(yàn)室也不能用石灰石（主要成分碳酸鈣）與濃鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳：因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，會(huì)導(dǎo)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(yīng)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(chǎn)生．  CaO+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃
（4）ABC；（5）①因?yàn)橄×蛩崤c石灰石反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在石灰石表面，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行．
②濃鹽酸具有很強(qiáng)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(diǎn)評(píng) 本題屬于信息題，考查了有關(guān)二氧化碳、碳酸鈣等的性質(zhì)和用途，難度不大，依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合題目的信息分析即可．