Question

15．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CO₂”的現(xiàn)象是C中的石灰水變渾濁；
（2）裝置B在實驗結(jié)束撤掉酒精噴燈時的作用是防止石灰水倒吸入裝置A中熱的試管內(nèi)（炸裂瓶底）；；
（3）上述反應結(jié)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．
【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(jù)此認為試管中的固體為碳酸鈣，即猜想Ⅲ成立．乙同學認為上述實驗不足以證明猜想Ⅲ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．
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(fā)熱；繼續(xù)向試管中加入幾滴稀鹽酸，沒有發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生．乙同學據(jù)此認為試管中的固體只有氧化鈣，即猜想I成立．丙同學認為乙的實驗不足以證明猜想I成立，理由是加入的少量稀鹽酸先與氫氧化鈣反應，因此即使有碳酸鈣，也沒有氣泡產(chǎn)生．
③丙同學認為利用感覺溫度變化的方法判斷是否有氧化鈣不可靠，他用水、酚酞試液和稀鹽酸證明了猜想Ⅱ成立，請完成他的實驗報告．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量D中固體加入試管中，加水震蕩，滴入無色酚酞試液， 再向試管中加入足量的稀鹽酸	溶液變紅 有氣泡產(chǎn)生	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(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可作為資源加以利用．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳進行解答；
（2）根據(jù)二氧化碳和澄清石灰水反應后A裝置內(nèi)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．

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中的澄清石灰水變渾濁；
（2）二氧化碳和澄清石灰水反應后A裝置內(nèi)的壓強變小，所以裝置B的作用是防止石灰水倒吸入裝置A中熱的試管內(nèi)（炸裂瓶底）；
（3）【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
①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Ⅲ成立；
②丙同學認為乙的實驗不足以證明猜想Ⅰ成立，理由是加入的少量稀鹽酸先與氫氧化鈣反應，因此即使有碳酸鈣，也沒有氣泡產(chǎn)生；
③實驗操作及現(xiàn)象取少量D中固體加入試管中，加水震蕩，滴入無色酚酞試液，溶液變紅，再向試管中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，即可證明了猜想Ⅱ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(huán)利用，充分利用太陽能的優(yōu)點，且釋放出的CO₂可作為重要資源加以利用．
故答案為：
（1）C中的石灰水變渾濁；
（2）防止石灰水倒吸入裝置A中熱的試管內(nèi)（炸裂瓶底）；
（3）
【猜想與假設】氧化鈣與碳酸鈣；
①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；
②加入的少量稀鹽酸先與氫氧化鈣反應，因此即使有碳酸鈣，也沒有氣泡產(chǎn)生；
③

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量D中固體加入試管中，加水震蕩，滴入無色酚酞試液， 再向試管中加入足量的稀鹽酸	溶液變紅 有氣泡產(chǎn)生	猜想Ⅱ成立

（4）ABC．

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