题目内容

x气体可能由CH4、H2、CO中的一种或几种组成,某化学兴趣小组的同学利用如下装置进行实验验证该气体的组成。(碱石灰的主要成分为NaOH和CaO)

(1)写出CH4燃烧的化学反应方程式____。
(2)填写下列实验报告。
实验操作
实验现象
实验结论
打开分液漏斗上端玻璃塞和下端活塞,____
若____
X气体为H2
 
若____
X气体为CO
(3)若x气体燃烧后有水和二氧化碳生成,则x气体的组成可能为____。
(1)CH4 +2O2CO2 +2H2O
(2)
实验操作
实验现象
实验结论
打开分液漏斗上端玻璃塞和下端活塞,导出气体,在尖嘴处点燃气体,将干冷的烧杯罩在火焰上方,一段时间后,取下烧杯,加入澄清的石灰水
若烧杯内壁有水珠生成,石灰水无变化
X气体为H2
 
烧杯内壁无水珠生成,石灰水变浑浊
X气体为CO
(3)CH4; CH4、H2; CH4、CO; CO、H2;  CH4、H2、CO

试题分析:(1)甲烷(CH4)在氧气中燃烧,生成二氧化碳和水,故反应的化学方程式为CH4 +2O2CO2 +2H2O;
(2)由于甲烷燃烧生成了CO2和H2O,氢气燃烧只生成水,一氧化碳燃烧只生成二氧化碳,所以只需将气体导出,并在尖嘴处点燃该气体,同时将干冷的烧杯罩在火焰上方,一段时间后,若烧杯内壁有水珠出现,则生成物中含有H2O,若烧杯内壁无水珠出现,则生成物中不含有H2O;再取下烧杯,向其中加入澄清的石灰水、振荡,若澄清石灰水变浑浊,则生成物中含有二氧化碳,若澄清石灰水不变浑浊,则生成物中不含有二氧化碳;故若烧杯内壁有水珠生成,而石灰水无变化,说明X气体为H2;若烧杯内壁无水珠生成,而石灰水变浑浊,说明X气体为CO。
(3)由于生成物二氧化碳和水中共含有C、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,则反应物中也一定含有这三种元素,由于物质在空气中燃烧是和空气中的氧气反应,而氧气是由O元素组成的,则C,H一定是来自x气体,且x气体中也可能含有O元素,即x气体中一定含有C、H元素,可能含有O元素,由此可知,x气体的组成可能为CH4;CH4、H2;CH4、CO; CO、H2;CH4、H2、CO。
点评:熟练掌握常见气体的检验与除杂方法及理论依据,熟记氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的相关性质,是解题的关键;此外,对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。
练习册系列答案
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我国青海湖采集的天然碱样品可表示为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a. b. c为最简整数比)。小红同学为测定其组成,称取该天然碱样品16.6g进行如下实验:

资料:
1. 许多物质从水溶液里析出晶体时,晶体里常含有一定数目的水分子,这样的水分子叫做结晶水。含有结晶水的物质叫做结晶水合物。
天然碱样品(aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O)是一种结晶水合物,受热时结晶水易失去;
2. 2NaHCO3  Na2CO3↑+CO2 ↑+H2O ;
3. 碳酸钠比较稳定,加热时不分解。
4.图中B处为两个单向阀:推注射器时A1关闭,A2处打开;拉注射器时,A1打开进空气,A2关闭。
(一)实验步骤:①组装好装置,检查气密性 ②反复推拉注射器 ③称量E、F的质量④关闭弹簧夹,加热D处试管直到反应不再进行⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器⑥再次称量E、F的质量。
(二)问题探究:
(1)E中的药品为       ;C、F、G中装有碱石灰(CaO与NaOH的固体混合物)
G的作用是                                。
(2)若不进行步骤⑤的操作,则所测得的碳酸氢钠质量分数       (填“偏大”、“偏小”、“无影响”),该操作中推注射器时缓缓的目的是                      。
(3)请你根据下表数据计算:该天然碱样品16.6g中碳酸氢钠的质量(写出具体计算过程)。
组别
反应前
反应后
甲
E的质量为100.0克
E的质量为102.25克
乙
F的质量为50.0克
F的质量为51.1克
(三)交流与反思:
(1)在计算碳酸氢钠的质量时,小红使用了甲组数据,而小华用了乙组数据,他们惊奇的发现两个人的计算结果不一样,请问你赞成    (填“小红”或“小华”)的计算结果,不赞成另一位同学的原因是:                                。
(2)最后确定16.6g天然碱样品中结晶水的质量为      g。

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