石灰石是重要的化工原料，煅燒、加入稀鹽酸都能產(chǎn)生二氧化碳。研究小組圍繞石灰石和二氧化碳進(jìn)行了以下探究。
Ⅰ.石灰石分解的探究
【實(shí)驗(yàn)1】取一小塊石灰石用酒精噴燈煅燒（如圖1所示，雜質(zhì)煅燒時(shí)不發(fā)生變化）。
（1）煅燒石灰石時(shí)，在火焰上方倒扣一個(gè)涂有澄清石灰水的燒杯，石灰水變渾濁，產(chǎn)生渾濁的化學(xué)方程式為 Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2OCa（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。此實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裢茢嗍沂褵a(chǎn)生二氧化碳，并說明理由：不能，因?yàn)榫凭紵矔?huì)產(chǎn)生二氧化碳，使澄清的石灰水變渾濁不能，因?yàn)榫凭紵矔?huì)產(chǎn)生二氧化碳，使澄清的石灰水變渾濁。
（2）將煅燒后的固體放入水中，充分?jǐn)嚢璨⒌渭臃犹?，生成的生石灰與水反應(yīng)使酚酞變紅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaO+H2O=Ca（OH）2CaO+H2O=Ca（OH）2。
小組同學(xué)對(duì)酚酞試液變紅是否存在其他因素產(chǎn)生了疑問，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)2】取少量碳酸鈣粉末加入2mL水，振蕩，制成碳酸鈣懸濁液，滴加2滴酚酞試液，酚酞試液變紅。加熱后，溶液紅色變淺，經(jīng)測(cè)定pH減小。另一組同學(xué)測(cè)得在常溫下五種混合體系的pH，如表所示。
| 混合體系 | ①Na2CO3溶液 | ②NaCl溶液 | ③CaCl2溶液 | ④CaCO3懸濁液 |
| pH | 11.6 | 7.0 | 7.0 | 10.1 |
AC
AC
（填序號(hào)）。A．CaCO3的溶解度隨著溫度的升高而降低
B．CaCO3懸濁液中有少量碳酸鈣溶于水，形成碳酸鈣的不飽和溶液
C．分析上表各混合體系的pH可知，CaCO3懸濁液使酚酞變紅與其結(jié)構(gòu)中的
CO
2
-
3
D．加熱時(shí)部分碳酸鈣發(fā)生了分解反應(yīng)
Ⅱ.石灰石煅燒溫度的探究
小組同學(xué)測(cè)定石灰石煅燒產(chǎn)物（CaO）的活性度（數(shù)據(jù)見下表）：取一定質(zhì)量的生石灰，加入一定量的水，用指定濃度的鹽酸中和，記錄所消耗鹽酸的體積（單位為mL），消耗鹽酸的體積越大，“活性度”越高。
| 溫度 活性度 時(shí)間 |
1050℃ | 1100℃ | 1150℃ | 1200℃ | 1250℃ | 1300℃ |
| 12min | 790 | 836 | 868 | 808 | 454 | 412 |
| 16min | 793 | 856 | 871 | 845 | 556 | 530 |
| 20min | 795 | 863 | 873 | 864 | 617 | 623 |
煅燒不同的時(shí)間，在1100°C～1200°C范圍內(nèi)生成的生石灰活性度均高于其它溫度
煅燒不同的時(shí)間，在1100°C～1200°C范圍內(nèi)生成的生石灰活性度均高于其它溫度
。Ⅲ.利用石灰石實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的探究
（5）若組裝簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器制CO2，應(yīng)選用圖2中
bcfg或bdfg
bcfg或bdfg
（選填編號(hào)，固定裝置忽略）。該裝置還能制備的氣體是 氫氣
氫氣
。用圖3裝置收集CO2時(shí)，空氣從 a
a
（選填“a”或“b”）端排出，驗(yàn)滿方法是 燃著的木條放在導(dǎo)管口b處，木條熄滅，則已集滿
燃著的木條放在導(dǎo)管口b處，木條熄滅，則已集滿
。Ⅳ.二氧化碳的捕集與資源化利用
（6）在載人航天器中利用Sabatier反應(yīng)實(shí)現(xiàn)回收CO2再生O2，其反應(yīng)過程如圖所示：
①寫出宇航員呼出的CO2與氫氣在催化劑條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
CO2+4H2 2H2O+CH4
催化劑
CO2+4H2 2H2O+CH4
。催化劑
②我國(guó)化學(xué)工作者對(duì)該反應(yīng)的催化劑及催化效率進(jìn)行了深入的研究。
在載人航天器中利用Sabatier反應(yīng)實(shí)現(xiàn)回收CO2再生O2，其反應(yīng)過程如圖所示，這種方法再生O2的最大缺點(diǎn)是需要不斷補(bǔ)充
H2
H2
（填化學(xué)式）。③調(diào)整氣體流速研究其對(duì)某一催化劑催化效率的影響，得到CO2的轉(zhuǎn)化率（%）如下：
| 氣流速度/mL?min-1 | 180℃ | 200℃ | 220℃ | 280℃ | 300℃ | 320℃ | 340℃ | 360℃ |
| 10 | 11.0 | 25.1 | 49.5 | 90.2 | 93.6 | 97.2 | 98.0 | 98.0 |
| 30 | 4.9 | 11.2 | 28.9 | 68.7 | 72.7 | 79.8 | 82.1 | 84.2 |
| 40 | 0.2 | 5.2 | 15.3 | 61.2 | 66.2 | 71.2 | 76.6 | 79.0 |
| 50 | 0.2 | 5.0 | 10.0 | 50.0 | 59.5 | 61.2 | 64.1 | 69.1 |
減小
減小
（填“增大”或“減小”），其可能的原因是 氣體流速增加，減小了和催化劑的接觸面積
氣體流速增加，減小了和催化劑的接觸面積
。④一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)代替Sabatier反應(yīng)。Bosch反應(yīng)中CO2和H2生成了C和H2O，從原子利用率的角度來看，相比Sabatier反應(yīng)，Bosch反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是
二氧化碳中的碳原子完全轉(zhuǎn)化到碳中
二氧化碳中的碳原子完全轉(zhuǎn)化到碳中
。【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素；二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法；溶液的酸堿性與pH的關(guān)系；鹽的化學(xué)性質(zhì)．
【答案】Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；不能，因?yàn)榫凭紵矔?huì)產(chǎn)生二氧化碳，使澄清的石灰水變渾濁；CaO+H2O=Ca（OH）2；AC；煅燒不同的時(shí)間，在1100°C～1200°C范圍內(nèi)生成的生石灰活性度均高于其它溫度；bcfg或bdfg；氫氣；a；燃著的木條放在導(dǎo)管口b處，木條熄滅，則已集滿；CO2+4H2 2H2O+CH4；H2；減??；氣體流速增加，減小了和催化劑的接觸面積；二氧化碳中的碳原子完全轉(zhuǎn)化到碳中
催化劑
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：81引用：1難度：0.4
相似題
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1．實(shí)驗(yàn)小組研究幾種常用胃藥的抗酸效果。
【查閱資料】
i.溶液的pH越大，酸性越弱。人體胃液的主要成分為鹽酸，正常pH范圍為0.9～1.5。
ⅱ.三種胃藥的有效成分如下。胃藥使用不當(dāng)，可能導(dǎo)致胃脹氣等癥狀。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】胃藥a 胃藥b 胃藥c 碳酸氫鈉
NaHCO3鋁碳酸鎂
Al2Mg6（OH）16CO3?4H2O氫氧化鋁
Al（OH）3
實(shí)驗(yàn)一：驗(yàn)證胃藥是否能抗酸
各取25mLpH=1.20的稀鹽酸放入三個(gè)小燒杯中，分別加入有效成分質(zhì)量相同的三種胃藥，攪拌120s,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并用pH傳感器測(cè)定反應(yīng)后溶液的pH。
（1）胃藥a和胃藥b產(chǎn)生的氣體均為CO2，實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)該氣體的試劑是現(xiàn)象 反應(yīng)后溶液的pH 胃藥a 產(chǎn)生大量氣體 6.37 胃藥b 產(chǎn)生極少量氣體 4.25 胃藥c 無氣體 1.34 。
（2）胃藥c中的氫氧化鋁與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，其化學(xué)方程式為。
（3）由實(shí)驗(yàn)一可知三種胃藥都能抗酸，依據(jù)是。
實(shí)驗(yàn)二：探究影響胃藥抗酸效果的因素
下表所示實(shí)驗(yàn)中，均取25mLpH=1.20的稀鹽酸，加入胃藥，攪拌，用pH傳感器測(cè)定一定反應(yīng)時(shí)間后溶液的pH（反應(yīng)后pH越大，抗酸效果越好）。
（4）探究反應(yīng)時(shí)間對(duì)胃藥抗酸效果的影響的實(shí)驗(yàn)組合是實(shí)驗(yàn)編號(hào) 胃藥種類 有效成分質(zhì)量/g 反應(yīng)時(shí)間/s 溶液的pH ① 胃藥a 0.5 60 6.02 ② 胃藥a 0.5 120 6.37 ③ 胃藥a 0.5 180 6.54 ④ 胃藥b 0.5 60 3.93 ⑤ 胃藥b 0.5 120 4.25 ⑥ 胃藥b 0.5 180 4.70 ⑦ 胃藥c 0.5 60 1.26 ⑧ 胃藥c 0.5 120 1.34 ⑨ 胃藥c 0.5 180 1.42 （填序號(hào)，任寫一個(gè)組合）。
（5）由實(shí)驗(yàn)二可知，胃藥種類對(duì)抗酸效果的影響的結(jié)論是。
【反思與評(píng)價(jià)】
（6）實(shí)際應(yīng)用中，胃藥b比胃藥a、c使用得更多。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，說明胃藥b具有的優(yōu)勢(shì)是。發(fā)布：2024/12/25 13:0:1組卷：169引用：2難度：0.5 -
2．壽春中學(xué)化學(xué)組的同學(xué)設(shè)計(jì)了硫在氧氣中燃燒的改良實(shí)驗(yàn)，如實(shí)驗(yàn)1．當(dāng)火焰熄滅后發(fā)現(xiàn)留有剩余，硫?yàn)槭裁磿?huì)熄滅呢？每個(gè)人都提出了自己的猜想．
【猜想】
甲同學(xué)猜想：硫燃燒耗盡了瓶?jī)?nèi)的氧氣，所以它熄滅了；
乙同學(xué)猜想：硫燃燒后瓶?jī)?nèi)的二氧化硫（不支持硫的燃燒）濃度過高導(dǎo)致硫熄滅了；
丙同學(xué)猜想：甲和乙都只看到了問題的一個(gè)方面，他認(rèn)為甲和乙都有道理；
丁同學(xué)猜想：．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】丁同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想：
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）硫燃燒的化學(xué)方程式為實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （1）把少量紅磷放在鋁制小盒內(nèi)，然后放入裝有細(xì)沙的集氣瓶，塞緊瓶塞，用放大鏡點(diǎn)燃硫，觀察現(xiàn)象． 硫燃燒一會(huì)兒就熄滅了． 磷燃燒需滿足的條件：①溫度達(dá)到著火點(diǎn)；
②丁同學(xué)的猜想正確． （2）待冷卻后，用放大鏡聚光加熱鋁盒內(nèi)的紅磷，觀察現(xiàn)象． 紅磷燃燒，放出熱量的同時(shí)產(chǎn)生了 ；實(shí)驗(yàn)2中硫燃燒的火焰顏色是色．
（2）實(shí)驗(yàn)1與課本實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)1的優(yōu)點(diǎn)是；
（3）實(shí)驗(yàn)2中細(xì)沙的作用是．
（4）實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)不用硫代替紅磷的原因是．發(fā)布：2024/12/2 8:0:1組卷：31引用：1難度：0.5 -
3．如圖1為實(shí)驗(yàn)室常用的制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）寫出標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱：①。
（2）用裝置B和E組合制取氧氣，反應(yīng)方程式為，若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先熄滅酒精燈，再移出導(dǎo)氣管，導(dǎo)致的后果為。
（3）實(shí)驗(yàn)室用稀硫酸和鋅粒制取氫氣的反應(yīng)方程式為，用A裝置做發(fā)生裝置，檢查裝置氣密性時(shí)用止水夾夾緊導(dǎo)管，向長(zhǎng)頸漏斗中加入水，若出現(xiàn)現(xiàn)象，則氣密性良好。
（4）實(shí)驗(yàn)室用未知濃度的鹽酸和大理石制取二氧化碳，反應(yīng)方程式為。同學(xué)們將制得的氣體通入澄清石灰水，未變渾濁。猜想可能的原因是：
①澄清石灰水已變質(zhì)；
②氣體中除了有CO2外，還有氯化氫氣體。
經(jīng)過討論設(shè)計(jì)如圖2裝置進(jìn)行探究。試管I、試管Ⅱ盛放AgNO3溶液，試管Ⅲ中盛放原瓶中的澄清石灰水。
實(shí)驗(yàn)過程：
根據(jù)試管I中的現(xiàn)象，試管Ⅱ中硝酸銀溶液未變渾濁，試管Ⅲ中的現(xiàn)象，同學(xué)們得出猜想①②兩個(gè)原因均存在的結(jié)論。
問題討論：
①試管Ⅱ中AgNO3溶液的作用為。
②同學(xué)們用F裝置除去CO2中的氯化氫氣體，F(xiàn)裝置中的藥品可選用（填序號(hào)）。
A.NaOH溶液
B.AgNO3溶液
C.飽和NaHCO3溶液發(fā)布：2024/12/24 8:0:11組卷：65引用：3難度：0.6
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