Question

17．石灰石是一種常見的礦物，其主要成分為碳酸鈣．它在工農業生產和實驗室均有重要的應用．探究小組利用石灰石開展如下實驗．根據要求回答問題：
實驗Ⅰ：制取二氧化碳．實驗室有如圖1儀器裝置供選擇．
（1）儀器a的名稱是鐵架臺．
（2）制取和收集CO₂時，應選擇裝置B和D；制取的化學方程式是CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）實驗過程中，為檢驗集氣瓶中二氧化碳是否收集滿，所采取的實驗方法為（含操作、現象和結論）
將燃燒著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明二氧化碳氣體已收集滿．
實驗Ⅱ：煅燒石灰石，檢驗分解產物．
（4）煅燒石灰石的化學方程式為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（5）取適量產物與足量水充分反應后靜置，取上層清液通入CO₂，觀察到清液變渾濁，即可證明產物中含氧化鈣．CO₂通入清液中，所發生反應的化學方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
實驗Ⅲ：研究不同溫度下煅燒石灰石所得分解產物氧化鈣的活性．
（6）已知：生石灰的活性受煅燒溫度影響；生石灰活性越高，其化學反應能力越強．探究小組取三份等質量的石灰石樣品，分別于800℃、900℃和1000℃條件下煅燒15分鐘，并將煅燒所得的三份固體產物分別加入到盛有等質量水（足量）的三個燒杯中，測得燒杯內反應液的溫度隨時間的變化如圖2所示．由此可推知：
①CaO與水反應放出熱量（填”放出“或”吸收“；900℃煅燒所得Ca活性最高．
②實驗時，需要控制煅燒溫度、石灰石樣品質量、水的用量以及煅燒的時間．

Answer 1

分析 （1）熟記儀器的名稱；
（2）據反應物狀態和反應條件選擇發生裝置，據反應原理書寫方程式；并據二氧化碳的密度和溶解性選擇收集裝置；
（3）根據二氧化碳的性質進行驗滿；
（4）根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫；
（5）根據氫氧化鈣的性質以及化學反應的原理來分析解答；
（6）根據碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，放出熱量，依據圖中的數據分析氧化鈣的活性，和控制變量法的正確操作方法進行分析．

解答 解：實驗Ⅰ：（1）儀器a是鐵架臺；故填：鐵架臺；
（2）實驗室制取CO₂，用碳酸鈣和稀鹽酸反應，所以必須選擇B發生裝置，二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，要選擇向上排空氣法收集，碳酸鈣與稀鹽酸反應，能生成氯化鈣、水和二氧化碳，故填：B；D；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）二氧化碳不燃燒、也不支持燃燒，所以檢驗CO₂是否收集滿的方法是用燃燒的木條放在集氣瓶口，如木條熄滅，則已滿；故填：將燃燒著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明二氧化碳氣體已收集滿；
實驗Ⅱ：（4）石灰石的主要成分碳酸鈣在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳，反應的化學方程式為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（5）生石灰與水反應生成氫氧化鈣，通入二氧化碳后，氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以觀察到澄清的石灰水變渾濁；故填：變渾濁；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
實驗Ⅲ：（6）碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳，化學方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，放出熱量，通過分析表中的數據可知，900℃時所得CaO活性最高，要得出正確結論，煅燒時還需控制的條件是煅燒時的時間；故填：①放出；900；②煅燒的時間．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的提示進行解答．