题目内容

7．水田或池塘里常常不时地冒出一些气泡，几位同学决心弄清这种气泡的成分．请你与他们一起完成如下的探究．
【猜想】
Ⅰ．这种气体含有CO2；
Ⅱ．这种气体含有CH4．
【实验和结论】
（1）在水田中一位同学用木棍搅拌淤泥，另一位同学将装满水的集气瓶倒置于水中的气泡上方接收气体，如此重复几次后集满了2瓶气体．这种集气方法属于排水法．
（2）将一集气瓶的玻片移开少许，向瓶中加入澄清石灰水，盖好玻片反复振荡，发现澄清石灰水变浑浊，说明“猜想Ⅰ”成立（填“成立”或“不成立”）；该反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
（3）然后移开玻片，立即用燃着的火柴靠近瓶口，剩余气体“噗”的一声燃烧起来，一位同学就认为“猜想Ⅱ”成立，燃烧的化学方程式为CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O；另几位同学认为此现象不能说明CH4的存在，原因是氢气、一氧化碳等气体也能够燃烧．
（4）为了验证这种可燃性气体含有碳和氢，他们把另一瓶气体装配为如右图所示的装置，旋开活塞放水到集气瓶中，经验纯后用燃着的火柴靠近导管口，气体燃烧起来，紧接着的操作、现象和判断是：
①用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩于火焰上方，如果杯底变浑浊，说明该气体中含碳；
②把冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水珠，说明该气体中含氢元素．
（5）分液漏斗放入水到集气瓶中的目的是将集气瓶中的气体排除，干燥管中的碱石灰（CaO+固体NaOH）所起的作用有两个，分别是吸收水蒸气和吸收二氧化碳两个作用．请写出在干燥管中发生的反应的化学方程式CaO+H2O═Ca（OH）2（只写一个）．

分析 （1）考虑收集气体的方法通常是排空气法和排水法；
（2）考虑二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；进行书写化学方程式；
（3）考虑甲烷燃烧的化学方程式；考虑氢气、一氧化碳等气体也能够燃烧．
（4）考虑气体中碳、氢元素的验证方法．
（5）因为干燥管中的碱石灰（CaO+固体NaOH）成分，考虑碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳．

解答 解：
（1）在水田中一位同学用木棍搅拌淤泥，另一位同学将装满水的集气瓶倒置于水中的气泡上方接收气体，如此重复几次后集满了2瓶气体．这种集气方法属于排水法．
（2）将一集气瓶的玻片移开少许，向瓶中加入澄清石灰水，盖好玻片反复振荡，发现澄清石灰水变浑浊，说明“猜想Ⅰ”成立；则氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）然后移开玻片，立即用燃着的火柴靠近瓶口，剩余气体“噗”的一声燃烧起来，一位同学就认为“猜想Ⅱ”成立，甲烷燃烧的化学方程式为：CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O；认为此现象不能说明CH4的存在，原因是氢气、一氧化碳等气体也能够燃烧．
（4）为了验证这种可燃性气体含有碳和氢，他们把另一瓶气体装配为如右图所示的装置，旋开活塞放水到集气瓶中，经验纯后用燃着的火柴靠近导管口，气体燃烧起来，紧接着的操作、现象和判断是：
①用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩于火焰上方，如果杯底变浑浊，说明该气体中含碳；
②实验步骤以及现象是：把冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水珠，说明该气体中含氢元素；
（5）分液漏斗放入水到集气瓶中的目的是将集气瓶中的气体排除，干燥管中的碱石灰（CaO+固体NaOH）所起的作用有两个，分别是吸收水蒸气和吸收二氧化碳两个作用．在干燥管中发生的反应：氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O═Ca（OH）2；
澄清石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳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；
氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
故答案为：
（1）排水法．
（2）成立，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
（3）CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O；氢气、一氧化碳等气体也能够燃烧．
（4）②把冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水珠．
（5）将集气瓶中的气体排除，吸收水蒸气，吸收二氧化碳，CaO+H2O═Ca（OH）2．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

练习册系列答案
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17．小华和小慧两位同学用分别如图1所示的装置进行电解水实验．该反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．为了增强水的导电性，实验前小华向水中加入硫酸钠固体，则b试管中产生的气体是O2（填化学式），检验这种气体的方法是带火星木条．小慧在做实验时误将氯化钠当成硫酸钠加入水中，结果在检验b气体时闻到一股刺激性气味．在老师的指导下小华和小慧一起就这一异常现象开展了研究．

【定性研究】
Ⅰ．小慧猜想刺激性气味气体是氯化氢和氨气，小华测认为不一定是氨气，理由是根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应物中没有氮元素，所以不可能生成氨气．
在老题指导下得知：
①食盐水是通电时发生反应：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$↑NaOH+H2↑+Cl2↑
②氯气是种有刺激性气味的有毒气体．
由此可推测该刺激性气味的气体是氯气．
Ⅱ．为确定剩余溶液中的溶质，小慧进行如下实验，请帮她将实验报告补充完整．
实验操作实验现象实验结论
①取少量剩余溶液，滴入氯化铜溶液产生蓝色絮状沉淀溶液中含有氢氧化钠
②将①中反应后混合物过滤，向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液产生白色沉淀溶液中含有氯化钠
小华则认为实验②不能确定一定有氯化钠，理由是①的反应中氯化铜和氢氧化钠反应，生成氯化钠和氢氧化铜，生成物中有氯化钠，向滤液中加入足量稀硝酸再滴入几滴硝酸银溶液，产生白色沉淀，所以不能证明原溶液中含有氯化钠．
【定量研究】
两位同学按如图2所示的实验步骤进行实验：
（1）步骤②加入氯化镁溶液必需足量，其目的是使氢氧化钠完全反应，滴加一定量氯化镁溶液后，判断所加氯化镁溶液是否的具体操作：静置，取上层溶液，滴加氢氧化钠溶液，如果产生白色沉淀，说明氯化镁过量，如果没有明显现象，说明氯化镁不过量；（写出实验步骤、现象和结论）．
（2）计算等测液中氢氧化钠的质量分数（写出计算过程）
（3）若步骤④中缺少洗涤干燥的操作，所测定氢氧化钠的质量分数将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“没影响”）
18．人体内缺少可能导致骨骼疏松、畸形，但吸收过多会引起白内障的元素是（　　）
A．ZnB．IC．CaD．Fe
15．如图表示了初中化学中一些常见物质的相互转化关系（部分反应条件已省略），下列说法错误的是（　　）
A．圈Ⅰ中发生的反应可能都是分解反应
B．利用反应①可制得烧碱
C．利用反应②可用来检验二氧化碳气体
D．圈Ⅱ中的化学反应说明氧气具有可燃性
2．请你猜猜我是谁：如图牵手表示在一定条件下会发生化学反应，A、B、C、D、E分别是木炭、氧化铁、二氧化碳、稀盐酸、氢氧化钠中的一种物质，其中C是酸，A具有吸附性．
（1）标出A中元素的化合价$\stackrel{0}{C}$，并用化学式表示DNaOH，ECO2．
（2）B和C反应的化学方程式是Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
（3）当牵手时，能生成盐和水的反应共有3个，由此我们得到启示，生成盐和水的反应不一定（填“一定”或“不一定”）是中和反应，当A和E牵手属于化合反应．
12．元宵节是我国的传统节日，在许多地方有元宵节放孔明灯的习俗．
（1）孔明灯升空原理和热气球相同，为了使它能飞得更高，更远，更安全，灯罩应选择密度小、不易燃烧；燃料燃烧热值大且时间长（填材料性质）的材料．
（2）近年来，一些城市明令禁止销售、燃放孔明灯，燃放孔明灯可能会有什么危害？明灯在空气中漂浮不定，极易引发火灾（答出一条街即可）
19．下列物质中属于化合物的是（　　）
A．赤铁矿B．铂铱合金C．甲烷D．航空汽油
16．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题．
（1）仪器a的名称是酒精灯．
（2）实验室制取氧气时，选用的收集装置是C（填字母序号）．若改用如图I装置收集氧气、则气体应从b进（填“a”或“b”）．
（3）实验室用B装置制取二氧化碳气体时，将生成的气体通入澄清石灰水中，未见变浑浊．为探究其原因，进行了如下过程：
【作出猜想】
A．石灰水已经完全变质；
B．气体中有挥发出来的HCl气体．
【实验探究】
①取少量石灰水于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡，观察到溶液变红色．于是排除了猜想A，你认为排除猜想A的理由是酚酞试液变红，说明溶液中存在碱性物质Ca（OH）2．
②小明想探究所得气体中是否有挥发出来的HCl气体，设计如下实验．请你帮他完成实验，填写以下表格：
实验步骤实验现象实验结论
气体中有HCl
【查阅资料】
碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
【拓展延伸】
如果用上述原料制得纯净的二氧化碳气体，所选仪器的连接顺序为BHEC（填字母）．
17．能源在人类社会发展过程中，起着重要的作用．
（1）我国的原油储量仅占世界的2.43%，天然气储量只占世界的1.20%．天然气的主要成分为（写化学式）CH4，它与石油和煤均属于化石燃料．
（2）氢气是理想的清洁能源，水是未来氢气之源．发射“嫦娥一号”火箭上用的燃料是液态氢，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行．
①写出氢气在空气中燃烧的化学方程式2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O．
②写出以水为原料制取氢气的化学方程式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑．
（3）人们正在利用和开发太阳能、核能及风能另填一种）等新能源．其中氘的核能开发，被认为是解决未来世界能源、环境等问题的主要途径之一．已知氘和氢（氢的核电荷数为1）是同种元素，则氘原子核内的质子数为1．

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