题目内容

【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:

(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CO2和O2

(实验探究1)小明为了验证自己的猜想,按如图所示装置进行探究。

请回答下列问题:

(3)装置C中浓硫酸的作用是 __________________

(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___________

(实验探究2)小强把小明实验装置D的氧化铁换成了铜丝网,并去掉E装置验证其猜想。

(步骤1)先加热装有铜丝网的玻璃管一段时间后,再通入容器中气体,观察现象;

(步骤2)将气体通入澄清石灰水,观察现象。

(反思评价)指导老师在分析其实验方案后,指出了其中存在的错误或不足。

①步骤1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________

②没有必要进行步骤2的实验,其理由是_______________________

【答案】 2C+O22CO AC 干燥气体 石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 红色固体变黑 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 排尽装置内的空气,防止空气中的O2与Cu加热后发生反应 该实验中能与O2共存的气体只有CO2

【解析】

碳充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳。二氧化碳能与氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液反应,一氧化碳不能与氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液反应,二氧化碳不与氧化铁反应,一氧化碳能与氧化铁反应生成二氧化碳。

知识回顾:碳不充分燃烧生成一氧化碳。【提出猜想】(1)A.因为待反应结束后,容器中的碳粉已完全消失,所以容器中不可能有C,错误;B.可能只有CO,正确;C.CO和O2 能发生反应,不能共存,错误;D.可能只有CO2,正确。故选AC。(3)浓硫酸具有吸水性,所以装置C中浓硫酸的作用是干燥气体。(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,装置B是除去二氧化碳,Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,Fe2O3是红色粉末,生成的铁因含有杂质而呈现黑色,若小明的猜想成立,则装置D玻璃管中的实验现象是红色固体变黑。【反思评价】①步骤1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排尽装置内的空气,防止空气中的O2与Cu加热后发生反应。②没有必要进行步骤2的实验,气体中存在碳元素的是一氧化碳、二氧化碳,O2与一氧化碳不能共存,所以该实验中能与O2共存的气体只有CO2

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【题目】某化学研究小组对蜡烛(主要由碳、氢元素组成)燃烧进行了如下探究。

(1)设计图 1 所示实验,锥形瓶中发生反应的化学方程式为_____; 请推测靠近三通管_____(填“上口”或“下口”)的火柴火焰熄灭,理由是_____________________

(2)某同学用大烧杯将高低 2 支燃烧的蜡烛罩住(如图 2),观察到高的蜡烛先熄灭,低的 蜡烛后熄灭。

(提出问题)导致高的蜡烛先熄灭的原因是什么?

(猜想与假设)假设 1:可能是高蜡烛火焰附近的二氧化碳含量过大导致其先熄灭; 假设 2:可能是高蜡烛火焰附近的氧气浓度过低导致其先熄灭。

(设计实验)

甲同学按图 2 装置进行实验,点燃蜡烛,用大烧杯罩住。一段时间后,发现贴在烧杯内上部 的滤纸先褪色,说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度_____(填“高” 或“低”)。

(3)为进一步验证假设 1,乙同学收集 1 瓶含 20%氧气和 80%二氧化碳的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭,根据实验现象可知:假设 1_____(填“合理”或“不合理”)

(4)丙同学使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后的过程中(80s 时蜡烛熄灭), 装置内氧气和二氧化碳含量的变化曲线如图 3,则可得出蜡烛燃烧的条件是_________

(5)结合已有知识和上述实验分析,乙同学实验中,蜡烛完全熄灭后瓶内含有的气体有_____

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