Question

【題目】石灰石是一種常見的礦物，其主要成分為碳酸鈣。石灰石在工農業生產和實驗室中均有重要的應用。探究小組利用石灰石開展如下實驗，根據要求回答問題：

實驗Ⅰ：制取二氧化碳。實驗室有如下儀器裝置供選擇。

(1)儀器a的名稱是______。

(2)制取和收集CO2時，應選擇______和______；制取的化學方程式是______。

(3)實驗過程中，為檢驗集氣瓶中二氧化碳是否收集滿，所采取的實驗方法為(含操作、現象和結論)______。

實驗Ⅱ：煅燒石灰石，檢驗分解產物。

(4)煅燒石灰石的化學方程式為______。

(5)取適量產物與足量水充分反應后靜置，取上層清液通入CO2，觀察到清液______，即可證明產物中含氧化鈣。CO2通入清液中，所發生反應的化學方程式為______。

實驗Ⅲ：研究不同溫度下煅燒石灰石所得分解產物氧化鈣的活性。

(6)已知：生石灰的活性受煅燒溫度影響，生石灰活性越高，其化學反應能力越強。探究小組取三份等質量的石灰石樣品，分別于800 ℃、900 ℃和1 000 ℃條件下煅燒15分鐘，并將煅燒所得的三份固體產物分別放入盛有等質量水(足量)的三個燒杯中，測得燒杯內反應液的溫度隨時間的變化如圖2所示。由此可推知：

①CaO與水反應______熱量(填“放出”或“吸收”)；______ ℃煅燒所得CaO活性最高。

②實驗時，需要控制煅燒溫度、石灰石樣品質量、水的用量以及______。

Answer 1

【答案】鐵架臺 B C CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 將燃燒著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明二氧化碳氣體已收集滿 CaCO3CaO+CO2↑ 變渾濁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 放出 900 煅燒的時間

【解析】

實驗Ⅰ：（1）儀器a是鐵架臺；

（2）實驗室制取CO2，用大理石或石灰石和稀鹽酸反應，反應物的狀態是固體，不需要加熱，可選擇B發生裝置，二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，要選擇向上排空氣法收集，可選擇C裝置收集，大理石或石灰石主要成分為碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應，能生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；

（3）二氧化碳不燃燒、也不支持燃燒，能使燃著的木條熄滅，所以檢驗CO2是否收集滿的方法是用燃燒的木條放在集氣瓶口，如木條熄滅，則已滿；

實驗Ⅱ：（4）石灰石的主要成分碳酸鈣在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳，反應的化學方程式為CaCO3CaO+CO2↑；

（5）生石灰與水反應生成氫氧化鈣，通入二氧化碳后，氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以觀察到澄清的石灰水變渾濁；反應的化學方程式為：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；

實驗Ⅲ：（6）碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3CaO+CO2↑，由圖2可知，氧化鈣和水反應溫度逐漸升高，所以是放熱反應，900℃時所得CaO與水反應溫度溫度升高的最多，說明活性最高，要得出正確結論，煅燒時還需控制的條件是煅燒時的時間。