Question

12．科學(xué)家設(shè)想利用太陽能加熱器“捕捉CO₂”、“釋放CO₂”，實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)（如圖1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)如圖2裝置探究上述設(shè)想的反應(yīng)原理是否可行．

（1）裝置B在實(shí)驗(yàn)結(jié)束撤掉酒精噴燈時(shí)的作用是防止C中石灰水倒吸炸裂試管
（2）上述反應(yīng)結(jié)束后，小組同學(xué)對(duì)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(shí)驗(yàn)】
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(shí)驗(yàn)不足以證明猜想Ⅲ成立，其理由是氧化鈣與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶于水，也可能出現(xiàn)白色不溶物，該反應(yīng)的方程式為CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
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(shí)驗(yàn)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(yīng)，因此即使有碳酸鈣，也沒有氣泡產(chǎn)生．
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(qǐng)完成他的實(shí)驗(yàn)報(bào)告．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
＞取少量D中固體，加水充分溶解，過濾 ①取濾液，滴加幾滴無色酚酞試液 ②向?yàn)V出的固體中滴加足量的稀鹽酸	溶液變紅 有氣泡產(chǎn)生	猜想Ⅱ成立

（3）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(diǎn)有ABC（填字母序號(hào)）．
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；
（2）【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)反應(yīng)的原理來分析；
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．
（3）根據(jù)反應(yīng)的原料及反應(yīng)的條件分析選擇．

解答 解：（1）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的作用是防止石灰水倒吸入裝置A中熱的試管內(nèi)（炸裂瓶底）；故填：防止C中石灰水倒吸炸裂試管；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣；故填：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
丙同學(xué)認(rèn)為乙的實(shí)驗(yàn)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(yīng)，因此即使有碳酸鈣，也沒有氣泡產(chǎn)生；實(shí)驗(yàn)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；
故填：加入的少量稀鹽酸先與氫氧化鈣反應(yīng)，因此即使有碳酸鈣，也沒有氣泡產(chǎn)生；

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
＞取少量D中固體，加水充分溶解，過濾 ①取濾液，滴加幾滴無色酚酞試液 ②向?yàn)V出的固體中滴加足量的稀鹽酸	溶液變紅 有氣泡產(chǎn)生	猜想Ⅱ成立

（3）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(diǎn)，且釋放出的CO₂可作為重要資源加以利用；故填：ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于信息題，考查了有關(guān)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(shí)結(jié)合題目的信息分析即可．