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，该小组成员对容器内剩余物质的组成进行如下探究：

（提出猜想）

(1)对容器中剩余物质的组成提出如下猜想，你认为不合理的有________(填字母)。

A．C和CO B．CO C．CO和O2 D．CO2 E．C和CO2

(2)小明认为可能是CO和CO2的混合气体；你认为还可能是________。

（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，他能观察到实验现象有________。

(5)装置D玻璃管中反应的化学方程式是________。

（反思交流）

(6)若反应前容器中碳粉的质量为12g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量(m)的取值范围是_________。

Answer 1

【答案】 CE CO2 和O2 吸收CO2 排除对证明CO可能造成的干扰 A、E中澄清石灰水变浑浊，C中澄清石灰水变浑浊不变浑浊，D中红棕色固体变为黑色 3CO+ Fe2O3=2Fe + 3CO2 16g <m< 32g

【解析】(1)高温条件下，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，高温下不能共存，故E错；CO和O2在高温的条件下会继续反应，不会共存，故C错；(2)碳和氧气反应时，如果氧气有剩余，则还应该含有二氧化碳气体；(3)装置B中NaOH溶液的作用是吸收CO2 排除对证明CO可能造成的干扰；(4)若小明的猜想成立，则装置A、E中的实验现象是澄清石灰水变浑浊；装置D玻璃管中的实验现象是红色粉末变成黑色；C中澄清石灰水变浑浊不变浑浊；(5)D玻璃管中的实验现象是红色粉末变成黑色，是碳和氧化铁高温下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式是：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2；(6)设碳完全炭烧生成二氧化碳时，氧气的质量为x，

C+O2CO2

12 32

12g x

x=32g，

设碳不完全炭烧生成一氧化碳时，氧气的质量为y

2C+O22CO

24 32

12g y

y=16g

所以若反应前容器中碳粉的质量为12g且小明的猜想成立，则容器中氧气质量的取值范围是16g 。