题目内容
(10分)天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物
产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲:CO2 、H2O ; 乙: CO、H2O;
丙: NH3 、CO2 、H2O; 丁: CO2 、CO、H2O 。
你认为 同学的猜想是错误的,理由是 。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列
装置:
(1)A、B装置的顺序能否颠倒?(填“能”或“否”) ;
(2)实验中用纯净O2而不用空气的原因是 ;
(3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断 同学猜想成立;
(4)请写出B中澄清石灰水变浑浊、C中黑色粉末变成红色的化学反应方程式:
、 。
【猜想与假设】:丙 ; 质量守恒定律或化学反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素;
【实验探究】:(1)否 (2)空气中含有CO2 和H2O,干扰对产物的鉴别;
(3) 丁 (4) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O CuO + CO △Cu + CO2
解析试题分析:【猜想与假设】根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类不变,反应物中是甲烷和氧气,不含有氮元素,生成物中不可能生成氨气,所以丙假设错误;(1)如果顺序颠倒,由于石灰水中有水,就不能证明混合气体中是否有水;(2)由于空气中含有水分和二氧化碳,用空气就无法验证混合气体中是否含有水和二氧化碳,因为到底是混合气体中的水和二氧化碳,还是空气中的水和二氧化碳,无法确定;
(3)A中无水CuSO4变蓝说明混合气体中有水,B中石灰水变浑浊说明混合气体中含有二氧化碳,B中石灰水有两个作用:验证二氧化碳的存在,除去二氧化碳;D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色说明具有还原性气体,且与氧化铁反应能生成二氧化碳,所以说明混合气体中含有一氧化碳;
(4)B中澄清石灰水变浑浊的反应物是氢氧化钙和二氧化碳,生成物是碳酸钙沉淀和水,碳酸钙后面标上沉淀符号;C中红色粉末变成黑色的反应物是一氧化碳和氧化铁,生成物是铁和二氧化碳,用得失氧进行配平,反应条件是高温,写在等号的上边.由于可燃物不完全燃烧能生成一氧化碳,污染环境,所以要让可燃物完全燃烧,所以需要充足的氧气.
考点:实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;一氧化碳的化学性质;质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
化学实验中常出现意外情况,要根据具体情况区别对待,善于发现和解决问题。例如:
①做细铁丝在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部破裂。可能的一个原因是 (27) 。
②用下图所示的简易启普发生器制取二氧化碳时,若收集了一定量气体后夹紧b,c内反应物固体与液体无法分开,可能的一个原因是 (28) 。![]()
③某同学向Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液,发现冒气泡,则BaCl2溶液中 可能混有的杂质是 (29)
A.盐酸 B.硫酸 C.碳酸钠
④用盐酸和碳酸钙固体反应,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊(装置气密性良好)。
【提出假设】假设一:澄清石灰水已变质;
假设二:气体X中除了有CO2外,还有(30)
【实验探究】用下图所示实验探究上述假设是否合理。![]()
【现象与结论】
| 实验 | 现象 | 分析与结论 |
| 一 | 若:试管①中(31) , 试管②中无明显变化, 试管③中液体变浑浊。 | 试管③中发生反应的化学方程式为(32) , 结论:假设二成立。 |
| 二 | 若:试管①中出现白色沉淀, 试管②中无明显变化, 试管③中无明显变化。 | 试管②中试剂的作用是(33) , 结论:(34) 成立 |
炎热的六月,同学们在帮老师整理实验室时,发现一瓶久置石灰水试剂瓶的瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为弄清楚白色粉末的成分及其成因,他们进行了如下探究:
【提出问题】白色粉末的成分是什么?
【进行猜想】
猜想一:CaCO3
猜想二:CaCO3和Ca(OH)2
猜想三:Ca(OH)2(因为气温较高,溶质 或溶剂蒸发,使石灰水中的溶质析出)
【设计实验】
(1)甲同学取白色粉末装入试管中,加入少量的水,振荡,发现有白色固体不溶解,于是他认为猜想一正确。乙同学认为甲同学的结论不严密,理由是: 。
(2)为了得出较严密的结论,他们进行了如下实验。请完成下列实验报告:
| 实验步骤 | 可能观察到的现象 | 结论 |
| 取(1)试管中的上层清液,向其中滴加酚酞试液 | | 猜想一正确 |
| 取(1)试管中的残留固体,向其中加入 | 有气泡生成 |
(1)假设猜想二正确,利用上面表格中的步骤进行实验,出现的现象是
。
(2)通过上述实验探究,同学们向实验室提出保存和使用此类溶液的下列建议中,合理的是 。
A.密封保存 B.禁止使用这种试剂 C.敞口放置 D. 使用前,临时配制
(3)用化学方法除去瓶壁上的白色固体(用化学方程式表示):
。
某化学兴趣小组在帮助整理化学实验室时,发现一瓶久未盖上瓶塞的氢氧化钠溶液。该小组同学对该瓶氢氧化钠溶液产生浓厚的兴趣,决定研究并证明该瓶溶液是否变质。
[提出猜想] 猜想一:该瓶氢氧化钠溶液未变质。
猜想二:该瓶氢氧化钠溶液完全变质。
猜想三:该瓶氢氧化钠溶液 。
[初步证明] 该小组的同学认为猜想一是 的(填“正确”或“错误”),
其原因是: 。
[设计方案] 同学们设计以下实验方案来证明氢氧化钠溶液是否变质,通过查阅资料可知氢氧化钠溶液变质是生成碳酸钠。
| 实 验 操 作 | 实 验 现 象 | 实 验 结 论 |
| 取少量该瓶的氢氧化钠溶液于试管中,加入适量a: | b: | 该氢氧化钠溶液已经变质 |
[拓展思维] 1.氢氧化钠固体暴露在空气中容易吸收水分而 ,因而氢氧化钠固体与生石灰混合后可用作某些气体的 。
2.以上所述可以得出,氢氧化钠的保存方法是: 。