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14.$B$ 兴趣小组利用如图所示装置探究二氧化碳的性质。
资料:浓硫酸可以吸收气体中的水蒸气,可用于干燥二氧化碳。
(1)打开$K_{2}$,关闭$K_{1}$,往B中加入试剂,一段时间后,观察到
(2)打开$K_{1}$,关闭$K_{2}$,一段时间后,观察到
(3)D装置中发生反应的化学方程式为
资料:浓硫酸可以吸收气体中的水蒸气,可用于干燥二氧化碳。
(1)打开$K_{2}$,关闭$K_{1}$,往B中加入试剂,一段时间后,观察到
D中澄清石灰水变浑浊
现象,说明C中收集满二氧化碳。(2)打开$K_{1}$,关闭$K_{2}$,一段时间后,观察到
③
(填序号,下同)处纸花先变红,②
处纸花不变红,说明实验中能使石蕊变色的物质是碳酸
(填物质名称),产生该物质的化学方程式为$CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}$
。同时也能说明二氧化碳具有的物理性质是密度比空气的大
。(3)D装置中发生反应的化学方程式为
$CO_{2} + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$
。答案
14.(1)D中澄清石灰水变浑浊
(2)③ ② 碳酸 $CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}$ 密度比空气的大
(3)$CO_{2} + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$
(2)③ ② 碳酸 $CO_{2} + H_{2}O\xlongequal{\;\;}H_{2}CO_{3}$ 密度比空气的大
(3)$CO_{2} + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$
解析
【分析】
首先明确各装置功能：B为CO₂发生装置（石灰石与稀盐酸反应），A中浓硫酸用于干燥CO₂，C为CO₂收集装置，D为CO₂检验装置（澄清石灰水）。解题时需根据开关状态判断气体流向，结合CO₂的性质分析现象：
(1) 打开K₂、关闭K₁时，CO₂会进入D，若C中收集满CO₂，过量CO₂会使D中澄清石灰水变浑浊，以此验满；
(2) 打开K₁、关闭K₂时，CO₂经A干燥后，干燥的CO₂不能使干燥石蕊纸花变色；湿润石蕊纸花遇CO₂和水反应生成的碳酸变红，且CO₂密度比空气大，先接触下方纸花；
(3) D中为CO₂与澄清石灰水的反应，需正确书写化学方程式。
【解析】
(1) 打开K₂、关闭K₁，B中石灰石与稀盐酸反应生成CO₂，CO₂沿导管进入D装置，若C中收集满CO₂，多余的CO₂会进入D，与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，因此观察到D中澄清石灰水变浑浊，说明C中收集满CO₂。
(2) 打开K₁、关闭K₂，CO₂先通过A中的浓硫酸被干燥，干燥的CO₂不能使干燥的紫色石蕊纸花（②）变色；CO₂进入竖管后，因密度比空气大，先接触下方的湿润紫色石蕊纸花③，CO₂与纸花上的水反应生成碳酸（$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$），碳酸使石蕊变红，上方的湿润纸花①后接触CO₂，因此③处纸花先变红，②处纸花不变红，说明使石蕊变色的物质是碳酸，同时证明CO₂具有密度比空气大的物理性质。
(3) D装置中，CO₂与澄清石灰水（$\ce{Ca(OH)_{2}}$）反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
【答案】
(1) D中澄清石灰水变浑浊
(2) ③；②；碳酸；$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；密度比空气的大
(3) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质；化学方程式书写；气体的制取与检验
【点评】
本题通过控制开关改变气体流向，结合对比实验探究二氧化碳的性质，考查学生对实验装置的理解、CO₂的性质及相关反应的掌握，是典型的实验探究题，需理清气体路径和对比实验的变量。
【难度系数】
0.5
首先明确各装置功能：B为CO₂发生装置（石灰石与稀盐酸反应），A中浓硫酸用于干燥CO₂，C为CO₂收集装置，D为CO₂检验装置（澄清石灰水）。解题时需根据开关状态判断气体流向，结合CO₂的性质分析现象：
(1) 打开K₂、关闭K₁时，CO₂会进入D，若C中收集满CO₂，过量CO₂会使D中澄清石灰水变浑浊，以此验满；
(2) 打开K₁、关闭K₂时，CO₂经A干燥后，干燥的CO₂不能使干燥石蕊纸花变色；湿润石蕊纸花遇CO₂和水反应生成的碳酸变红，且CO₂密度比空气大，先接触下方纸花；
(3) D中为CO₂与澄清石灰水的反应，需正确书写化学方程式。
【解析】
(1) 打开K₂、关闭K₁，B中石灰石与稀盐酸反应生成CO₂，CO₂沿导管进入D装置，若C中收集满CO₂，多余的CO₂会进入D，与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，因此观察到D中澄清石灰水变浑浊，说明C中收集满CO₂。
(2) 打开K₁、关闭K₂，CO₂先通过A中的浓硫酸被干燥，干燥的CO₂不能使干燥的紫色石蕊纸花（②）变色；CO₂进入竖管后，因密度比空气大，先接触下方的湿润紫色石蕊纸花③，CO₂与纸花上的水反应生成碳酸（$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$），碳酸使石蕊变红，上方的湿润纸花①后接触CO₂，因此③处纸花先变红，②处纸花不变红，说明使石蕊变色的物质是碳酸，同时证明CO₂具有密度比空气大的物理性质。
(3) D装置中，CO₂与澄清石灰水（$\ce{Ca(OH)_{2}}$）反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$。
【答案】
(1) D中澄清石灰水变浑浊
(2) ③；②；碳酸；$\ce{CO_{2} + H_{2}O = H_{2}CO_{3}}$；密度比空气的大
(3) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
【知识点】
二氧化碳的性质；化学方程式书写；气体的制取与检验
【点评】
本题通过控制开关改变气体流向，结合对比实验探究二氧化碳的性质，考查学生对实验装置的理解、CO₂的性质及相关反应的掌握，是典型的实验探究题，需理清气体路径和对比实验的变量。
【难度系数】
0.5
15. “碳捕获”并封存有利于$CO_{2}$资源化利用。同学们设计了一个简易$CO_{2}$捕捉器，其捕捉$CO_{2}$的流程如图所示。
(1)写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式：
(2)流程中氧化钙可循环利用，氧化钙与水化合可生成氢氧化钙，写出该反应的化学方程式：
(1)写出喷雾反应器中发生反应的化学方程式：
$CO_{2} + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$
，采用“喷雾”的优点是增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分
。(2)流程中氧化钙可循环利用，氧化钙与水化合可生成氢氧化钙，写出该反应的化学方程式：
$CaO + H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2}$
。答案
15.(1)$CO_{2} + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$ 增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分
(2)$CaO + H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2}$
(2)$CaO + H_{2}O\xlongequal{\;\;}Ca(OH)_{2}$
解析
【分析】本题围绕CO₂捕捉的实际流程展开，需结合化学反应原理分析：首先明确喷雾反应器中的反应物是CO₂和Ca(OH)₂，对应反应为二氧化碳与氢氧化钙的反应；“喷雾”的作用是优化反应接触条件；氧化钙与水的反应是基础化合反应，需准确书写方程式。解题时要理清各步骤的反应物、生成物，结合反应特点分析。
【解析】(1) 喷雾反应器中，CO₂与Ca(OH)₂发生反应，生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；采用“喷雾”形式，可使Ca(OH)₂溶液分散为细小液滴，增大与CO₂的接触面积，让反应更快、更充分。(2) 氧化钙与水发生化合反应，生成氢氧化钙，化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$。
【答案】(1) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分 (2) $\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
【知识点】二氧化碳与碱的反应，化学方程式书写，反应条件优化
【点评】本题结合实际环保中的碳捕获场景，考查基础化学反应方程式的书写及反应原理的应用，难度较低，能帮助学生理解化学在实际生活中的应用。
【难度系数】0.3
【解析】(1) 喷雾反应器中，CO₂与Ca(OH)₂发生反应，生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；采用“喷雾”形式，可使Ca(OH)₂溶液分散为细小液滴，增大与CO₂的接触面积，让反应更快、更充分。(2) 氧化钙与水发生化合反应，生成氢氧化钙，化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$。
【答案】(1) $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$；增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分 (2) $\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
【知识点】二氧化碳与碱的反应，化学方程式书写，反应条件优化
【点评】本题结合实际环保中的碳捕获场景，考查基础化学反应方程式的书写及反应原理的应用，难度较低，能帮助学生理解化学在实际生活中的应用。
【难度系数】0.3
