Question

【题目】某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，在高温条件下使其充分反应，待反应结束后，容器中的碳粉已完全消失。该小组成员对容器中反应后的气体进行如下探究：

（提出猜想）

（1）小红对容器中气体的组成提出如下四种猜想，你认为其中明显不合理的有_______（填字母）。

A.C和CO B.只有CO C.CO和O2的混合气体 D.只有CO2

（2）小明认为容器中的气体还可能是CO和CO2的混合气体；小强认为容器中的气体还可能是______。

（实验探究）小明为了验证自己的猜想，按如图所示装置进行探究。

（3）装置B中NaOH溶液的作用是________。

（4）若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是_________，反应的化学方程式是_______，装置D玻璃管中的实验现象是________，反应的化学方程式是________。小强把小明实验中的氧化铁换成了铜丝网，并去掉E装置验证其猜想。若小强的猜想成立，则装置D中的实验现象是________。

（反思交流）

（5）有同学认为，小强应先通入容器中气体一段时间后方可加热，你认为这样修改的原因是________。

（6）若反应前容器中碳粉的质量为6g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量的取值范围是________。

Answer 1

【答案】AC CO2和O2 吸收二氧化碳 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 红棕色粉末变为黑色粉末 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 铜丝网由红色变为黑色 防止空气中氧气干扰实验对氧气的检验，防止加热时，发生爆炸 8g<m氧气<16g

【解析】

(1)由题干可知，容器中的碳粉已完全消失，因此，C和CO的猜想不合理，CO和O2在高温条件下，会继续发生反应生成二氧化碳，所以，CO和O2的混合气体的猜想不合理，故填写：AC；

(2)某化学兴趣小组在一个充满O2的密闭容器中加入一定量的碳粉，当氧气过量是时，容器中反应后的气体为氧气和生成的二氧化碳，故填写：CO2和O2；

(3)由图可知，最左端的澄清石灰水是检验混合气体中的二氧化碳的，若检验完毕，为避免对剩余气体的检验产生干扰，要除去二氧化碳，装置B中NaOH溶液的作用就是吸收二氧化碳，故填写：吸收二氧化碳；

(4)小明的猜想中有二氧化碳，检验二氧化痰碳的方法是通入澄清的石灰水，当石灰水变浑浊，证明有二氧化碳气体，因此，装置A中的实验现象是澄清石灰水变浑浊，故填写：澄清石灰水变浑浊；

澄清石灰水的溶质氢氧化钙遇到二氧化碳会生成白色沉淀碳酸钙和水，故填写：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O；

小明的猜想是气体是CO和CO2的混合气体，当混合气体通过装置D，若出现红棕色粉末变为黑色粉末的现象证明混合气体中有一氧化碳，故填写：红棕色粉末变为黑色粉末；

一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故填写：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

小强认为容器中的气体还可能是CO2和O2，当他把实验中的氧化铁换成了铜丝网，若气体中有氧气，氧气会和铜反应生成黑色氧化铜，实验现象是铜丝网由红色变为黑色，故填写：铜丝网由红色变为黑色；

(5)小强先通入容器中气体一段时间后方可加热，原因是：他的猜想中有氧气，空气中也有氧气，防止空气中氧气干扰实验对氧气的检验，同时，也可以防止加热时，发生爆炸，故填写：防止空气中氧气干扰实验对氧气的检验，防止加热时，发生爆炸；

(6)当密闭容器中氧气不足时， 假设6g碳粉，消耗氧气质量为x，则

x=8g

当密闭容器中氧气充足时， 假设6g碳粉，消耗氧气质量为y，则

y=16g

小明的猜想中既有一氧化碳，又有氧气，因此，氧气质量的取值范围是8g<m氧气<16g，故填写：8g<m氧气<16g。