Question

【題目】科學家設想利用太陽能加熱器“捕捉CO2”、“釋放CO2”，實現碳循環(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，設計了如圖裝置探究上述設想的反應原理是否可行。

（1）能證明裝置A“釋放出CO2”的現象是；
（2）裝置B在實驗結束撤掉酒精噴燈時的作用是
（3）上述反應結束后，小組同學對D中固體的成分進行探究，以證明是否“捕捉”到CO2。
【資料卡片】氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，此反應放出大量的熱。氫氧化鈣是一種微溶于水的白色粉末。
【猜想與假設】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。
【進行實驗】①甲同學從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。甲同學據此認為試管中的固體為碳酸鈣，認為猜想Ⅲ成立。
乙同學認為甲同學實驗不足以證明猜想Ⅲ成立，其原因是。
②乙同學從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，感覺發熱。乙同學據此認為試管中的固體有氧化鈣，即猜想I成立。
③丙同學認為乙同學的實驗不夠嚴謹，于是向D物質中加稀鹽酸，再結合乙同學的結論，完成了下面的實驗報告后，得出猜想Ⅱ成立的結論。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
		猜想Ⅱ成立

（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。該設想的優點有__________(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方程式:。

Answer 1

【答案】
（1）澄清石灰水變渾濁
（2）防止C中的石灰水倒流,引起A中的試管炸裂
（3）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,有氣泡產生
（4）A,B,C
（5）CaCO3 CaO+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；【進行實驗】①氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣微溶，也可能出現不溶物，所以上述實驗不足以證明猜想③成立；③氧化鈣和水反應會放出大量的熱，所以實驗操作及現象為取D中固體于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁，感覺發熱；繼續向試管中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產生，即可證明猜想②成立；（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利用，充分利用太陽能的優點，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 CaO+CO2↑；C中二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水：CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+ H2O；D中氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣：CaO+H2O=Ca(OH)2。
故答案為：澄清石灰水變渾濁；防止C中的石灰水倒流；引起A中的試管炸裂；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；有氣泡產生；ABC；CaCO3 CaO+CO2↑。

本題主要考察二氧化碳的性質及其制備，二氧化碳的檢驗選擇澄清石灰水，變渾濁這說明有二氧化碳。