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。