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：

【提示】①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O； ②浓硫酸能吸水。

【知识回顾】碳充分燃烧和不充分燃烧的产物是不同的，写出碳不充分燃烧的化学方程式

____________________。

【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1】小明为了验证自己的猜想，按如下图所示装置进行探究。

请回答下列问题：

（1）装置B中NaOH溶液的作用是___________________。

（2）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____________。

【实验探究2】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】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___________________。

【拓展延伸】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】 2C+O2 2CO AC（多选、少选或错选均不得分） CO2、O2 除去二氧化碳（或吸收二氧化碳） 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 红色粉末变为黑色 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 红色固体变黑（或铜丝网变黑等） 排尽玻璃管中的空气，排除空气中氧气的干扰 8g～16g或8g＜m（O2）＜16g

【解析】(1).碳不充分燃烧生成一氧化碳，化学方程式为：2C+O2 2CO(2).容器中气体的组成C和CO ，因为碳是固体，不是气体且反应结束后，容器中的碳粉已完全消失。C．CO和O2的混合气体，因为二者在高温下会反应；(3).氧气过量时，容器中的气体还可能燃烧生成的CO2和剩余O2 ，(4).二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，装置B中NaOH溶液的作用是除去二氧化碳。(5).若小明的猜想成立，则装置A中的实验现象是澄清石灰水变浑浊 ，证明有二氧化碳，(6).反应的化学方程式是CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O，(7).一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，装置D玻璃管中的实验现象是红色粉末变为黑色，(8).反应的化学方程式是3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 。(9).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中铜和氧气反应生成氧化铜，实验现象是红色固体变黑；(10).装置内原有的空气中有氧气，也能使铜反应生成氧化铜，所以应先通入容器中气体一段时间排尽空气后方可加热，排除空气中氧气的影响。(11).若反应前容器中碳粉的质量为6g且小明的猜想成立。设6g碳完全燃烧需要氧气的质量为x，不完全燃烧需要氧气的质量为y，

C + O2点燃CO2 (O2充足)

12 32

6g x

12/6g=32/x x=16g

2C + O2点燃2CO

24 32

6g y

24/6g=32/y y=8g

所以氧气的质量为8g～16g