Question

(10分)科學(xué)家設(shè)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(xué)小組的同學(xué)對此非常感興趣，在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計如下裝置探究上述設(shè)想的反應(yīng)原理是否可行。

（1）能證明裝置A“釋放CO2”的現(xiàn)象是 ；

（2）裝置B在實驗結(jié)束撤掉酒精噴燈時的作用是 ；

（3）上述反應(yīng)結(jié)束后，小組同學(xué)對D中固體的成分進(jìn)行探究，以證明是否“捕捉”到CO2。

【猜想與假設(shè)】

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(jìn)行實驗】

①甲同學(xué)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(xué)據(jù)此認(rèn)為試管中的固體為碳酸鈣，即猜想Ⅲ成立。乙同學(xué)認(rèn)為上述實驗不足以證明猜想Ⅲ成立，其理由是 。

②乙同學(xué)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(xué)據(jù)此認(rèn)為試管中的固體只有氧化鈣，即猜想I成立。丙同學(xué)認(rèn)為乙的實驗不足以證明猜想I成立，理由是 。

③丙同學(xué)認(rèn)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
		猜想Ⅱ成立

（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。該設(shè)想的優(yōu)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

 

Answer 1

（1）C中的澄清的石灰水變渾濁

（2）防止裝置C中的石灰水被吸入熱試管中而使試管炸裂。

（3）①因氧化鈣可與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，微溶于水，也會形成白色不溶物

②加入少量的稀鹽酸，會先和溶液中的氫氧化鈣反應(yīng)。無法說明一定不含碳酸鈣。

③

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量固體于試管中，加入水振蕩，滴加幾滴酚酞試液 向試管中加入足量的稀鹽酸	溶液變紅   有氣泡產(chǎn)生

（4）ABC

【解析】

試題分析：（1）A中釋放出的二氧化碳?xì)怏w會進(jìn)入裝置C中，且會使澄清的石灰水變渾濁。所以當(dāng)觀察到C中的澄清的石灰水變渾濁，即可說明A中產(chǎn)生了二氧化碳。

（2）在實驗結(jié)束撤掉酒精噴燈后，裝置A中的溫度會下降，其中的氣壓會降低。如沒有裝置B，則會吸入裝置C中的石灰水而形成倒吸現(xiàn)象，而致試管炸裂。所以裝置B的作用是防止裝置C中的石灰水被吸入熱試管中而使試管炸裂。

（3）①因氧化鈣可與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣微溶于水，未完全溶解也會形成白色不溶物。所以也可能是氫氧化鈣。

②加入水后，感覺試管壁發(fā)熱可說明固體中含氧化鈣。同時氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣。再加入少量的稀鹽酸，會先和溶液中的氫氧化鈣反應(yīng)。無法說明一定不含碳酸鈣。

③猜想Ⅱ為固體成分為氧化鈣和碳酸鈣。氧化鈣可與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣的溶液呈堿性，可使酚酞試液變紅。碳酸鈣可與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。所以可設(shè)計實驗為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量固體于試管中，加入水振蕩，滴加幾滴酚酞試液 向試管中加入足量的稀鹽酸	溶液變紅   有氣泡產(chǎn)生

（4）該設(shè)想中所用的原料為碳酸鈣，易得；充分利用了太陽能為反應(yīng)的進(jìn)行提供能量；可制得純凈的二氧化碳作為資源利用。所以應(yīng)選ABC

考點：物質(zhì)的推斷、科學(xué)探究、實驗方案的設(shè)計與評價