Question

3．碳和碳的化合物是初中化学学习的重要内容．
（1）木炭在氧气中燃烧的实验现象是发出白光，放出大量热．
（2）2017年5月，我国在南海试采“可燃冰”取得成功．“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物，化学式可表示为mCH₄•nH₂O，其中碳、氢元素的质量比为12m：（4m+2n）（用含m、n的代数式表示）．开采的“可燃冰”挥发出甲烷气体，写出甲烷充分燃烧的化学方程式：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）点燃的镁条能与二氧化碳反应生成氧化镁和一种单质，反应的化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（4）如图是实验室制取气体的常见装置．

①实验室用石灰石和稀盐酸制取CO₂气体应选择的装置是BC（填装置编号）．
②检查B装置气密性的方法是连接导气管，把导气管口插入水中，关闭漏斗活塞，双手捂住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，则装置不漏气．
③甲烷是一种极难溶于水的气体，实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，制取甲烷需要选择的装置是AE（或AD）（填装置编号）．
（5）一氧化碳用作炼铁的还原剂．在高温下一氧化碳与Fe₂O₃反应生成铁和二氧化碳．某炼钢厂每天消耗4900t含Fe₂O₃80%的赤铁矿（其他成分不反应），计算该厂理论上每天产生二氧化碳的质量为多少．

Answer 1

分析 （1）根据木炭在氧气中燃烧的实验现象分析回答．
（2）根据化学式的意义分析计算可燃冰中碳、氢元素的质量比，根据甲烷充分燃烧的反应写出化学方程式．
（3）根据点燃的镁条与二氧化碳的反应写出反应的化学方程式．
（4）①根据实验室制取CO₂气体的药品的状态和反应条件确定发生装置，根据二氧化碳的收集方法确定收集装置．
②根据装置的特点和压强的变化分析回答检查B装置气密性的方法．
③根据实验室制取甲烷气体的药品的状态和反应条件确定发生装置，根据甲烷的收集方法确定收集装置．
（5）根据在高温下一氧化碳与Fe₂O₃反应生成铁和二氧化碳的反应，由氧化铁的质量可求出二氧化碳的质量．

解答 解：（1）木炭在氧气中燃烧的实验现象是：发出白光，放出大量热．
（2）“可燃冰”的主要成分是甲烷的水合物，化学式可表示为mCH₄•nH₂O，其中碳、氢元素的质量比为：12m：（4m+2n），甲烷充分燃烧生成了二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（3）点燃的镁条能与二氧化碳反应生成氧化镁和一种单质，由质量守恒定律可知该单质为碳，反应的化学方程式为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）①实验室用石灰石和稀盐酸制取CO₂气体，属于固液常温下反应制取气体，应选用的发生装置是B，二氧化碳能能溶于水，密度比空气大，可用向上排气发收集，应选用的收集装置是C；
②检查B装置气密性的方法是：连接导气管，把导气管口插入水中，关闭漏斗活塞，双手捂住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，则装置不漏气．
③实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷，属于加热固体制取气体，应选用的发生装置是A，由于甲烷是极难溶于水的气体，可用排水法收集，可选用的收集装置是E；又由于甲烷的密度比空气小，可用向下排气法收集，可选用的收集装置是D．所以制取甲烷气体制取甲烷需要选择的装置是：AE（或AD）；
（5）设理论上产生CO₂的质量为x
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂↑   
160                              132
4900 t×80%                   x
$\frac{160}{132}=\frac{4900t×80%}{x}$   解得：x=3234 t．
故答为：（1）发出白光，放出大量热；（2）12m：（4m+2n）；   CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；（3）2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；（4）①BC； ②连接导气管，把导气管口插入水中，关闭漏斗活塞，双手捂住锥形瓶，若导管口有气泡冒出，则装置不漏气； ③AE（或AD）．

点评 本题主要考查了碳和碳的化合物的知识，涉及的知识点较多，难度不大，加强基础知识的学习有利于解答本题．