Question

16．牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，某同学设计了一种实验方案，如下图．

Ⅰ．写出步骤①②中反应的化学方程式CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
Ⅱ．③操作的名称是过滤，用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗．
Ⅲ．③操作得到的溶液中溶质的化学式为Ca（OH）₂，其中原子团的名称是氢氧根．
Ⅳ．“绿色化学”倡导原料百分之百的转变为产物，生产对环境友好的产品．该实验方案中④步骤体现了“绿色化学”理念，若要体现的更好，还可改进的是步骤⑤提取碳酸钙后剩余的溶液可在步骤②循环利用．

Answer 1

分析 （Ⅰ）石灰石的主要成分是碳酸钙，在高温时能分解生成了氧化钙和二氧化碳，氧化钙能与水化合生成了氢氧化钙，据此写出反应的化学方程式；
（Ⅱ）根据过滤的原理和操作分析；
（Ⅲ）根据氧化钙能与水化合生成了氢氧化钙和氢氧化钙的组成分析；
（Ⅳ）根据“绿色化学”的含义和操作的过程分析回答．

解答 解：Ⅰ．由实验的方案可知，石灰石的主要成分是碳酸钙，在高温时能分解生成了氧化钙和二氧化碳，氧化钙能与水化合生成了氢氧化钙，所以步骤①②中反应的化学方程式分别是：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
Ⅱ．③操作能将固液分开，名称是过滤，用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗．
Ⅲ．由上述分析可知，③操作得到的溶液中溶质的化学式为Ca（OH）₂，其中原子团的名称是氢氧根．
Ⅳ．“绿色化学”倡导原料百分之百的转变为产物，生产对环境友好的产品．该实验方案中④步骤中反应的原子完全被利用且全部转入氢氧化钙中，原子的利用率100%，体现了“绿色化学”理念，若要体现的更好，还可改进的是：步骤⑤提取碳酸钙后剩余的溶液可在步骤②循环利用．
故答为：ⅠCaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，CaO+H₂O=Ca（OH）₂；Ⅱ过滤，漏斗；ⅢCa（OH）₂，氢氧根；Ⅳ．④步骤⑤，提取碳酸钙后剩余的溶液可在步骤②循环利用．

点评 本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体设计时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析解答．