题目内容

20．某兴趣小组对物质的性质和成分进行相关探究．
（1）常见金属活动性顺序如下，填写相应的元素符号：

金属活动性由强逐渐减弱，某同学用硫酸铜溶液把“铁刀变成铜刀”，其反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，该反应的基本反应类型为置换反应．
（2）兴趣小组同学用氧化铜与足量炭粉利用图所示的装置进行实验，对生成气体的成分进行探究．

[提出问题]生成的气体中是否含有一氧化碳？
[实验与讨论]
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间．
②关闭K，加热至一定温度使之反应，用气囊收集气体样品．
③除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列装置中最为合理的是c．（填序号）

[实验求证]
将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用上图所示的装置进行实验，A中的固体应选用氧化铜，B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水变浑浊，可说明气体样品中含有一氧化碳．
[实验反思]
炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比大于（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．

分析 （1）根据金属活动性顺序表的应用分析解答．
（2）【实验与讨论】观察装置的特点，分析除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中的最为合理装置．
【实验求证】根据实验的目的，分析A中应加入的固体、实验的现象等．
【实验反思】根据一氧化碳、二氧化碳中碳、氧元素比分析．

解答 解：（1）由金属的活动性顺序为K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，在金属活动顺序表空格内应填入Mg、Ag；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（2）【实验与讨论】除去气体样品中的二氧化碳，应将气体通入到氢氧化钠溶液中，由于一氧化碳的密度小于水的密度，可通过右边长导管将氢氧化钠排出，将气体收集在集气瓶中，所以，最为合理装置是c；
【实验求证】为了验证生成的气体中是否含有一氧化碳，A中应加入的固体是氧化铜，实验的现象是B中澄清石灰水浑浊，可说明气体样品中含有一氧化碳等．
【实验反思】由于在一氧化碳、二氧化碳中，碳、氧元素的质量比分别是3：4、3：8，所以，炭粉还原氧化铜的实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比大于3：8．
故答案为：（1）Mg、Ag，Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，置换反应；
（2）【实验与讨论】c；【实验求证】氧化铜、变浑浊；【实验反思】大于

点评 解答本题关键是要知道金属活动性顺序，知道金属能与酸反应说明金属排在氢的前面，金属能与盐反应，说明金属排在盐中金属的前面，碳和一氧化碳还原氧化铜实验的知识．

练习册系列答案
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11．下列依据实验目的所设计的实验操作中，正确的是（　　）
选项实验目的实验操作
A检验NaCl中含有Na2CO3加水溶解
B鉴别NaOH和Ca（OH）2溶液加Na2CO3溶液
C除去CaO中的CaCO3加入足量稀盐酸
D除去CO2中的CO点火燃烧
A．AB．BC．CD．D
8．下列化学用语的含义，表达正确的是（　　）
A．2N：表示一个氮分子
B．O：表示负二价的氧原子
C．CO2：表示2个二氧化碳分子
D．H2：表示一个氢分子由两个氢原子构成
15．比较与分析归纳会使你的头脑变得更聪明．请分析下表中信息，回答有关问题：
名称符号原子结构示意图单质化学式常温常压下状态单质与氢气反应
氟FF2①气态黑暗处爆炸
氯Cl②
Cl2气态光照爆炸
溴Br

Br2液态加热反应
碘I③I2固态持续加热缓慢
反应
（1）请把上述表中的①②③空格补充完整．与F-（氟离子）具有相同的核外电子排布的原子是氖（填写符号名称）
（2）①试归纳氟、氯、溴、碘的原子结构规律（答一点即可）：氟、氯、溴、碘原子的最外层电子数相同或氟、氯、溴、碘原子的电子层数逐渐递增；
②试归纳氟、氯、溴、碘对应单质的性质变化规律（答一点即可）：氟、氯、溴、碘单质的化学性质逐渐减弱．
5．“嫦娥一号”卫星发射成功，标志月球探测成为中国航天的现实．
（1）“嫦娥一号”绕月球运行所需的能量是太阳能．太阳能电池的主要材料是硅，制取硅的化学方程式为：
SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，该反应属于置换反应（填基本反应类型）．
（2）“嫦娥一号”使用的燃料是液氢，助燃剂是液氧．氢气燃烧的化学方程式为2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O．液态氢作燃料除燃烧时产生较大的推动力外，另一个优点是氢气的燃烧产物是水，不污染环境．
（3）月球上的3He（3表示相对原子质量）蕴藏量巨大，探月的目标之一是探测核聚变燃料3He的分布．地球上的氦元素主要以4He形式存在．从原子的构成来看，3He、4He两种原子的中子数不同．
12．水煤气（CO和H2的混合物）是许多合成工业的原料，但小柯查阅资料发现水煤气在不同的条件下，可得到不同的产物
原料催化剂温度压强产品
CO、H2N
ZnO  Cr207
Fe   Co
Ni   Pt		250℃～500℃
450℃
190℃
100℃		常压
2.02×107Pa
常压
常压		CH4
CH3OH
合成石油
乙烯
（1）据表分析，导致相同的CO和H2反应形成不同产物的因素有温度、催化剂、压强
（2）据表写出水煤气合成CH3OH的化学方程式CO+2H2$\frac{\underline{\;\;\;ZnOCr_{207}\;\;\;}}{高温、高压}$CH3OH．
9．小明同学用如图所示的方法做物质在氧气中燃烧的实验，你认为其中不合理的是（　　）
A．B．C．D．
10．纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品，如图是某厂生产纳米碳酸钡的工艺流程．请回答下列问题：

（1）试剂A的化学式为HCl，操作1和操作2的名称是过滤，若在实验室中进行该操作，实验中玻璃棒的作用是引流．
（2）写出向氯化钡溶液加入氢氧化钾并通入二氧化碳时发生反应的化学方程式：2KOH+CO2=K2CO3+H2O，K2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2KCl．
（3）该流程中的副产物可用作钾肥（写一种用途）．

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