题目内容

14．某兴趣小组同学在实验室进行研究性学习时，进行了木炭燃烧的探究，请你参与．
[探究活动一]木炭燃烧产物的检验
（1）同学们把一小块木炭点燃后迅速放进充满氧气的大试管中，如图1所示（试管夹持仪器略）．
（2）火焰熄灭后，放置冷却至室温，拔去橡皮塞倒扣在装有澄清石灰水的水槽中，观察到试管内的液面开始上升至一定高度，且试管内液体呈现浑浊，说明木炭燃烧生成物中含有二氧化碳气体，产生浑浊的反应化学方程式是CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
[探究活动二]木炭燃烧后试管中气体的进一步检验，并分离出二氧化碳
同学们另取与实验（1）中相同质量的木炭和相同体积的氧气重做实验（1），把木炭燃烧后的后的气体冷却后按照图2所示装置进行实验（装置气密性良好）．

查阅资料：一氧化碳难溶于水，且不与碱发生化学反应．浓硫酸有很强的吸水性．
（3）a是关闭状态，打开b，利用其它装置（图略）把木炭燃烧后气体全部充入装置A，装置A的作用是吸收二氧化碳．装置B未出现浑浊，说明了二氧化碳被A装置完全吸收．
（4）上述实验之后，装置A中的溶质含有碳酸钠．关闭b，将装置D替换装置B，打开a，加入足量的稀硫酸，装置A中产生气体反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，装置D的作用是吸收水蒸气．收集装置A中产生的气体，可采用的方法是②（填标号）．
①排水法②向上排空气法③向下排空气法
[交流讨论]
（5）经过以上实验可知该木炭燃烧属于完全燃烧．要使木炭完全燃烧，理论上木炭与氧气质量之比必须≤3：8（选填“≤”或“≥”）．

分析 （2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
（4）碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；
浓硫酸具有吸水性，可以用作氢气、氧气、二氧化碳等气体的干燥剂；
二氧化碳能够溶于水，密度比空气大；
（5）氧气足量时，木炭能够完全燃烧．

解答 解：（2）试管内液体呈现浑浊，说明木炭燃烧生成物中含有二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．  
故填：二氧化碳；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
（3）装置A的作用是吸收二氧化碳，装置B未出现浑浊，说明了二氧化碳被A装置完全吸收．
故填：吸收二氧化碳；二氧化碳被A装置完全吸收．
（4）装置A中产生气体反应的化学方程式为：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，装置D的作用是吸收水蒸气；
收集装置A中产生的气体二氧化碳时，由于二氧化碳能够溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，可以用向上排空气法收集．
故填：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑；吸收水蒸气；②．
（5）木炭完全燃烧的化学方程式及其木炭和氧气的质量关系为：C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2，
                                                                                            12  32
要使木炭完全燃烧，氧气必须足量，理论上木炭与氧气质量之比必须≤$\frac{12}{32}$=$\frac{3}{8}$．
故填：≤．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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19．元素周期表是学习和研究学的重要工具．请根据表（元素周期表的部分内容）回答有关问题：

（1）原子序数为16的元素的原子得到电子所形成的粒子的符号是S2-．H+核外电子数为0
（2）同一周期（横行）的原子结构示意图具有共同的特点是电子层数相同（任写一点）．
（3）在元素周期表中，同一族（纵行）的元素具有相似的化学性质．则下列各组元素具有相似化学性质的是bd（填标号）．
a．C和Ne    b．Be和Mg    c．Al和Si    d．F和Cl
（4）X3+与O2-的核外电子排布相同，则X的元素符号是Al．
20．实验证明：在同温同压下，相同体积的任何气体中含有分子数相同．据此回答以下问题：
（1）分别写出天然气（主要成分是CH4）和液化石油气（主要成分是C3H8）完全燃烧的化学方程式：①CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O；②C3H8+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3CO2+4H2O．
（2）燃气灶由灶体、进燃气管、进空气管、电子开关等部件组成．使用液化石油气的用户如果使用天然气，必须对燃气灶进行改造．如果进燃气管的直径不变，改造后的燃气灶与原来相比，进空气管的直径应减小（填“增大”或“减小”）．
2．尿素化学式为CO（NH2）2是一种常用的氮肥．求：
（1）尿素中氮元素的质量分数；
（2）尿素中各元素的质量比．
9．某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动．以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格（包括表中空格）．
【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中．
【学生板演】该反应的化学方程式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O．
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢？
【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想．甲组同学的猜想如下：
猜想一：只有Na2SO4　　　　猜想二：有Na2SO4和H2SO4
猜想三：有Na2SO4和NaOH　　猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的．不合理的猜想是猜想四．
【实验探究】（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有NaOH．
（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、铜片、BaCl2溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究．
实验方案a．测溶液pHb．滴加Na2CO3溶液c．滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象试纸变色，对比标准比色卡，pH＜7有气泡产生产生白色沉淀
实验结论溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的．
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定．同时指出（2中存在两处明显错误，请大家反思．同学们经过反思发现了这两处错误：
①实验操作中的错误是pH试纸浸入溶液中．
②实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是Na2SO4与BaCl2反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H2SO4存在．
19．某无色溶液可能由稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液，硫酸钠溶液中的一种或几种混合而成．为探究其组成，小红同学进行了如下实验：
Ⅰ、取适量样品放入试管中，滴加酚酞溶液，溶液变成红色．再向试管中逐滴加入几滴稀盐酸溶液，观察到没有气泡产生，溶液仍然为红色．
（1）由实验Ⅰ中的现象可推断出样品中一定含有的物质是NaOH（写溶质化学式，下同），一定不含有的物质是H2SO4；
为了进一步探究样品中可能含有的物质是否存在，小红继续进行了如下实验：
Ⅱ、另取适量样品溶液放入试管中，滴加酚酞溶液，溶液变成红色；然后滴加过量的稀硝酸，溶液变无色．最后向试管中逐滴加入适量的硝酸钡溶液至恰好完全反应，观察到有白色沉淀生成．过滤，所得滤液为无色．
通过实验Ⅰ和实验Ⅱ，小红得出结论：样品中可能含有的物质还不能完全确定．
（2）实验Ⅱ所得无色滤液中，除酚酞以外，还含有的溶质为硝酸钠、硝酸；生成白色沉淀的反应方程式为Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3
Ⅲ．小红通过与其他同学交流，认为只需要将实验Ⅰ中稀盐酸的用量由几滴改为过量并综合实验Ⅱ就可以完全确定溶液的溶质由三种组成了，则实验Ⅰ中加入改进后稀盐酸应该观察到的现象是产生气泡，溶液变成无色．
6．利用如图所示装置可以完成多个实验（氨气、氯化氢气体极易溶于水），其中对相关实验的说法不正确的是（　　）
A．若分液漏斗中装蒸馏水，烧瓶中放足量的细铁丝，则可粗略测定空气中氧气的含量
B．若分液漏斗中装滴有石蕊试液的足量水，烧瓶中充满HCl，烧杯中盛放足量的氢氧化钠溶液，则可证明氢氧化钠溶液可与盐酸反应
C．若分液漏斗中装足量的氢氧化钠溶液，烧瓶中充满CO2，烧杯中盛放足量的澄清石灰水，则可证明氢氧化钠溶液可与CO2反应
D．若分液漏斗中装足量的水，烧瓶中充满NH3，烧杯中盛放无色酚酞试液，则可证明NH3的水溶液显碱性
3．某学生要用实验证明铁、铜、银三种金属的活动性顺序．现有铁片、铜片、硝酸银溶液、稀盐酸上述物质，他设计的下列实验方案中可行的是（　　）
A．①Cu+HCl      ②Fe+AgNO3      ③Cu+AgNO3
B．①Fe+HCl      ②Cu+HCl           ③Fe+AgNO3
C．①Fe+HCl      ②Fe+AgNO3       ③Cu+AgNO3
D．①Fe+HCl      ②Cu+HCl           ③Cu+AgNO3
4．下列各组物质中，属于纯净物的是（　　）
A．洁净的空气B．干冰C．软水D．生铁

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