题目内容
18．乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵、蒸馏而制得，属于可再生能源． 在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染．2001年4月2日国家技术监督局发布《车用乙醇汽油》国家标准，并于同年4月15日开始实施．乙醇（C2H5OH）完全燃烧时生成CO2和H2O．如果氧气不充足，乙醇燃烧可能还生成CO．现用以上装置进行实验，确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O．请回答下列问题：
（1）能确证产物中有H2O的现象是A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色；能确证产物中有CO的现象是E的玻璃管中黑色的氧化铜变为红色，F中的澄清石灰水变浑浊．
（2）实验时，可观察到装置B中石灰水变浑浊，D中石灰水无变化．B装置的作用是验证产物中CO2的存在；C装置的作用是除去CO2；D装置的作用是检验CO2是否已除尽．
（3）写出B中发生反应的化学方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
（4）科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”--甲烷的水合物．质量相等的甲烷和乙醇在氧气充足的条件下完全燃烧，产生CO2的质量较多的是甲烷．
分析 （1）根据白色的无水硫酸铜粉末与水反应生成蓝色的五水硫酸铜回答前一问；根据一氧化碳的还原性和二氧化碳能使澄清的石灰水变浑的性质回答后两问．
（2）根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑及实验验证的过程和要求回答．
（3）根据二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水书写化学方程式．
（4）根据甲烷和乙醇燃烧的化学方程式计算或根据碳元素反应前后质量不变，由二者的含碳量进行判断．
解答 解：（1）白色的无水硫酸铜粉末与水反应生成蓝色的五水硫酸铜，如产物中有H2O生成，则A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色；
一氧化碳有还原性，能把黑色的氧化铜还原成红色的铜，同时本身被氧化成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑，所以如是一氧化碳的话，现象应为的玻璃管中黑色的氧化铜变为红色，F中的澄清石灰水变浑浊．
（2）证明二氧化碳存在，可根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑的性质，B装置的作用是验证产物中CO2的存在；
一氧化碳的检验涉及与氧化铜反应生成二氧化碳，故检验一氧化碳需先除去二氧化碳，再检验是否又生成了新的二氧化碳，所以C装置的作用是除去CO2；D装置的作用是 检验CO2是否已除尽．
（3）B装置的作用是验证产物中CO2的存在；二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
（4）甲烷和乙醇在燃烧时，它们中的碳都形成二氧化碳了，二者含碳量越高，产生二氧化碳的质量也越大，甲烷中碳碳的质量占$\frac{12}{16}$，乙醇中碳的质量占$\frac{24}{46}$，所以产生CO2的质量较多的是甲烷．
故答案为：（1）A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色；E的玻璃管中黑色的氧化铜变为红色，F中的澄清石灰水变浑浊；
（2）验证产物中CO2的存在；除去CO2；检验CO2是否已除尽；
（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（4）甲烷．
点评 能源、信息、材料、环境是当今世界四大首要问题，在能源危机日趋严重的今天，新能源的开发和利用，它既是社会热点，也是化学考查的热点，特别是氢能、乙醇汽油等．
| 选项 | 相关说法 | 解释 |
| A | 水银温度计测试体温 | 分子间的间隔随温度的变化而改变 |
| B | 水电解是一个化学变化 | 水分子本身发生改变，变成其他分子 |
| C | 一氧化碳和二氧化碳性质不同 | 二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子 |
| D | 金刚石坚硬而石墨质地很软 | 碳原子结构不同 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
氮气（NH3）在常温下是一种无色有刺激性气味的气体，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人体吸入过多氨气，能引起肺肿胀，甚至死亡，其密度比空气小，且极易溶于水，溶于水时，氨气与水发生作用，形成氨水．实验室常通过加热氯化铵（NH4Cl）和熟石灰[Ca（OH）2]的固体混合物来制取氨气．
（1）请你帮小婉完成了下表所示的探究实验：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | 总结 | |
| 步骤一 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 | 有少量气泡产生，木条不复燃 | 过氧化氢分解产生氧气，但是产生氧气慢． | 四氧化三铁是过氧化氢分解的催化剂 |
| 步骤二 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中， 加入四氧化三铁，伸入带火星的木条 | 有大量气泡产生，带火星的木条复燃 | 四氧化三铁能加快过氧化氢的分解 |
（2）秦龙同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，他补充设计了两个方面的探究实验，最终确定四氧化三铁可以做过氧化氢分解的催化剂．
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：比较四氧化三铁在过氧化氢分解前后的质量；
第二方面的实验是利用“步骤二”反应后的固体剩余物继续实验，接下来的实验操作：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加人过氧化氢溶液．
（3）秦龙同学在进行实验时（图1所示），发现试管内有许多水蒸气，由此推断过氧化氢分解是放热反应（填“吸热”或“放热”）．秦龙还发现将过氧化氢溶液加入盛有四氧化三铁的试管后，反应速率先是逐渐加快，然后又逐渐变慢（图2所示）．
从影响化学反应速率的因素来分析，过氧化氢分解速率发生变化原因．
①反应速率先变快原因：反应放热能加快反应．
②反应速率后变慢原因：随着反应的进行过氧化氢浓度降低，反应逐渐减慢．
同学们知道铁的化学性质比较活泼，能与氧气、酸、CuSO4溶液等多种物质发生化学反应．化学兴趣小组在课外资料中发现，铁和Fe2O3竟然也能发生化学反应．【提出问题】
铁和Fe2O3反应的产物是什么？
【查阅资料】
①FeO、Fe2O3、Fe3O4中，Fe2O3是红棕色，其余是黑色；FeO在空气中会很快被氧化成Fe2O3；Fe3O4有磁性．②二氧化碳可用作该反应的保护气．③铁的氧化物都能与酸溶液反应．
【猜想与假设】
根据质量守恒定律，请你猜想铁和Fe2O3反应的产物：
①有FeO；②只有Fe3O4；③FeO和Fe3O4．
【进行实验】
（1）按如图装好药品（铁粉过量），连好仪器（装入药品前已检查装里的气密性）．
（2）轻推注射器活塞通入二氧化碳，估计玻璃管里空气排完，停止通入二氧化碳．
（3）点燃酒精喷灯加热药品，等到固体粉末全部变黑，再熄灭酒精喷灯．
（4）当长柄V形玻璃管冷却至室温时，检验黑色粉末成分．检验过程如下（请填写表格中的空白）：
| 实验操作及现象 | 检验结果 | |
| a | 黑色粉末暴露在空气中不变色，用磁铁靠近，黑色粉末未能完全被吸引 | 黑色粉末中一定没有 FeO |
| b | 取少量的黑色粉末装入试管，滴加足量的CuSO4溶液，出现红色固体，充分反应后残留少许黑色粉末 | 黑色粉末中一定含有铁和 Fe3O4 ；猜想② 正确． |
铁和Fe2O3能发生化合反应，有关的化学方程式是Fe+4Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe3O4．
【反思评价】
（1）实验结束，微热V形管中的液体，发生反应的化学方程式是H2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+CO2↑．
（2）本实验中的保护气，既能用二氧化碳气体，也能用氮气．