Question

15．某化学小组为验证碳和碳的化合物性质，查阅资料，设计如图装置进行实验．资料：浓硫酸具有可吸水性，可做干燥剂．（实验开始时开关K已打开）

（1）A、B中发生反应的化学方程式分别为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、C+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
（2）C中足量澄清石灰水的作用是除去气体中的二氧化碳，E中观察到黑色粉末变成红色．
（3）指出此实验装置的一点明显缺陷．
（4）实验结束时，应进行的操作步骤及目的．
（5）实验结束后，用A中剩余固体制取纯净的碳酸钙．写出实验步骤．

Answer 1

分析 （1）根据反应物生成物以及反应条件确定方程式；
（2）C中足量澄清石灰水的作用除去气体中的二氧化碳；根据一氧化碳有还原性，能和氧化铜反应生成铜解答；
（3）根据一氧化碳的毒性和可燃性进行分析解答；
（4）根据已有的二氧化碳的实验室制取的知识结合一氧化碳还原氧化铜的实验注意事项进行分析解答即可；
（5）根据碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙的相互转化分析解答．

解答 解：（1）反应物是碳酸钙，生成物是氧化钙和二氧化碳，二氧化碳后面标上上升符号，反应条件是高温．
化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；高温条件下，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳；二氧化碳和碳反应的化学方程式为：CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；
（2）C中足量澄清石灰水的作用是除去气体中的二氧化碳；一氧化碳有还原性，一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，装置E中黑色粉末变成红色；
（3）一氧化碳有毒，直接排入空气中会污染空气，应加尾气处理装置；
（4）由于生成的铜在高温下能与空气中的氧气反应，导致实验失败，所以应先停止加热，继续通入一氧化碳，直至试管冷却；防止灼热铜再次被氧气氧化；
（5）实验结束后，A中剩余固体为氧化钙，用氧化钙制取纯净的碳酸钙，可先把氧化钙溶于水制成氢氧化钙溶液，然后加入碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀．
故答案为；（1）CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO；（2）除去气体中的二氧化碳；黑色粉末变成红色；（3）没加尾气处理装置；（4）先停止加热，继续通入一氧化碳，直至试管冷却，然后撤掉酒精灯；防止灼热铜再次被氧气氧化；（5）①将A中剩余固体氧化钙溶于水制成氢氧化钙溶液；②向氢氧化钙溶液中加入碳酸钠；③过滤出碳酸钙沉淀；④干燥．

点评 本题考查的是二氧化碳的实验室制取以及一氧化碳还原金属氧化物及碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙的相互转化，完成此题，可以依据已有的知识进行．