题目内容
【题目】(7分)科学家设想利用太阳能加热器“捕捉CO2”、“释放CO2”,实现碳循环(如下图所示)。
某化学小组的同学对此非常感兴趣,在老师的指导下,设计如下装置探究上述设想的反应原理。
(1)能证明“释放CO2”的现象是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)实验后小组同学对D中固体的成分进行探究。
【猜想与假设】
D中的固体可能为①氧化钙;②氧化钙与碳酸钙; ③碳酸钙
【进行实验】
甲同学取一定量的D中固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物,甲同学认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想③成立。
乙同学认为上述实验不足以证明猜想③成立,其理由是 。他又重新进行实验,证明了猜想②成立,他的实验操作及现象为 。写出D中反应的化学方程式为 。
(4)通过以上探究,小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的。上述设想的优点有 (填字母序号).
A.原料易得
B.充分利用太阳能
C.释放出的CO2可作为重要资源加以利用
【答案】(1)C中的石灰水变浑浊 (2)防倒吸
(3)氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶,也可能出现不溶物
取D中固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入足量的稀盐酸,有气泡产生 CaO + CO2 △ CaCO3 (4)ABC
【解析】
试题分析:(1)根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的化学性质,故能证明“释放CO2”的现象是C中的石灰水变浑浊
(2)装置 B的作用是:防止装置C中的溶液因为温度下降而倒吸入装置A中
(3)乙同学认为根据加入一定量的水,振荡,有白色不溶物,不足以证明猜想③成立,其理由是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶,也可能出现不溶物;要证明猜想②成立,应抓住氧化钙与水反应放热的特点,碳酸钙能与稀盐酸反应,能生成二氧化碳气体,故实验操作及现象为:取D中固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入足量的稀盐酸,有气泡产生;由于不能完全反应的二氧化碳会进入装置D中,故装置D中反应的化学方程式为: CaO + CO2 △ CaCO3 (4)通过以上探究,小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的,上述设想的优点有:A、氧化钙与碳酸钙原料易得,正确,B、充分利用太阳能,正确,C、释放出的CO2可作为重要资源加以利用,正确
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【题目】(6分)用下图所示装置,分别对燃烧条件和CO2与水反应的实验进行研究。
内容 | 【实验1】研究燃烧条件 | 【实验2】研究CO2与水反应 |
步骤 | ①打开弹簧夹,通入一段时间N2,关闭弹簧夹,加热木炭。 ②停止加热,冷却后打开弹簧夹,通入O2。 | ①向B中放入一朵用紫色石蕊溶液浸泡后干燥的纸花。 ②打开弹簧夹,通入O2。 |
③加热木炭。 ④停止通O2、熄灭酒精灯。 |
(1)木炭充分燃烧时,发生反应的化学方程式为 。
(2)实验1中,步骤①的目的是 ;步骤②的目的是 。
(3)实验2中,步骤①的目的是 ;C装置中的液体是 。
(4)两个实验中,B装置的共同作用是 。
【题目】工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验,请你参与过程分析。
【资料1】草酸晶体(H2C2O4·3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4·3H2OCO2↑+CO↑+4H2O
(1)下列可用作草酸分解制取气体的装置是 (填字母编号)。
【资料2】碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,可以吸收水分和二氧化碳;
【资料3】浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体;
【资料4】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应,但吸收能力比石灰水强
【问题讨论】用下图所示装置进行实验:
(2)实验前应先 。
(3)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是 (填字母编号)。
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液
(4)B装置的作用是 。
(5)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式 。
【数据分析与计算】
【资料5】铁的常见氧化物中铁的质量分数:
铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
铁的质量分数 | 77.8% | 70.0% | 72.4% |
(6)称取铁红样品10.0 g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数。
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g,则 < m < 。
②待充分反应、冷却后,将D中的固体放入足量的稀硫酸溶液中,产生氢气质量为0.27g,则此铁红样品中铁的质量分数是多少?[写出详细计算过程]
【实验评价】
(7)反思:请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷 。