题目内容
【题目】实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。化学兴趣小组对CO还原粉末”的实验进行探究:
Ⅰ.探究CO与的反应产物(夹持仪器已略去)
(1)(实验过程)步骤1,在通风橱中,按图Ⅰ连接装置并检验装置的气密性。
步骤2装入试剂:玻璃管内装入粉末,试管Ⅰ中装入澄清石灰水。
步骤3从a端通入CO一段时间,待_____,再点燃酒精灯。
(2)(实验现象)反应一段时间后,玻璃管内粉末由_____色变成黑色,生成的黑色固体均能被玻璃管上方的磁铁吸引。试管Ⅰ中出现白色沉淀(用化学反应方程式表示:_____)。
(3)(查阅资料)铁粉、FeO、均为黑色固体;铁粉、均能被磁铁吸引。
(提出猜想)对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想:猜测Ⅰ:Fe;猜测Ⅱ:;猜测Ⅲ:Fe和
(实验验证)取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,观察到红色固体中混有黑色颗粒,说明_____(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。
(4)(拓展研究)进一步查阅资料,发现CO能溶于铜液醋酸二氨合铜(Ⅰ)和氨水的混合液。因此可在装置Ⅰ后再连接下图装置Ⅱ,其目的是_____,装置Ⅰ、Ⅱ的连接顺序:连接_____(填“c”或“d”)。
(5)Ⅱ原料气的制备
方法一:加热、Zn的混合物可快速制备CO,同时还得到两种金属氧化物:_____、_____(填化学式)。
(6)方法二:加热草酸晶体()制备CO:
已知:常压下,草酸晶体的熔点为。比较草酸晶体的熔点和分解温度,分析若选用下图装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO,可能存在的问题是__________。
【答案】待试管内空气排尽后 红棕 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 猜想Ⅲ 吸收尾气中的CO d ZnO MgO 草酸流到试管口,反应不能继续进行
【解析】
Ⅰ、[实验过程]在用一氧化碳还原氧化铁时,应先通入一段时间的一氧化碳气体,在点燃酒精灯加热,以免发生爆炸,所以从a端通入CO一段时间,待试管内空气排尽后,再点燃酒精灯;故填:待试管内空气排尽后;
[实验现象]氧化铁是红棕色固体,加热一段时间后,被一氧化碳还原为黑色的铁粉,同时生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;故填:红棕;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
[实验验证]四氧化三铁与硫酸铜溶液不反应,而铁能与其反应生成红色金属铜,因为取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的硫酸铜溶液,振荡,充分反应后静置,观察到红色固体中混有黑色颗粒,这说明原黑色固体中含有四氧化三铁与铁,即猜想Ⅲ成立;故填:猜想Ⅲ;
[拓展研究]尾气中的一氧化碳有毒,所以需要将尾气吸收;气体影从长管进入铜液;故填:吸收尾气中的CO;d;
Ⅱ、方法一:加热MgCO3、Zn的混合物可快速制备CO,同时还得到两种金属氧化物,由质量守恒定律可知,这两种氧化物是氧化镁与氧化锌;故填:ZnO;MgO;
方法二:因为常压下,草酸晶体的熔点为101℃,加热过程中草酸会熔化流到试管口,导致反应不能进行,所以不能用装置Ⅲ制备装置Ⅰ所需的CO;故填:草酸流到试管口,反应不能继续进行。
【题目】某研究小组发现,维C泡腾片(保健药品,主要成分见图1)溶于水,有许多气泡产生(如图2)。该小组同学对该气体的成分进行如下探究:
(猜想与假设)小华说:该气体可能是CO2、O2、CO、H2、N2。
(1)小明说:不可能含有N2,因为_____。
(2)小芳说:不可能含有CO和H2,因为从药品安全角度考虑,H2易燃易爆,CO_____。该小组同学认为:该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
(进行实验)
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 将气体通入澄清的石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 |
② | 将带火星的木条伸入该气体中 | 带火星的木条没有复燃 |
(得出结论)(3)由实验①可知,该气体中肯定含有_____,写出该反应的化学方程式_____。
(4)由实验②_____(填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气,理由是_____。