题目内容

【题目】天然气的主要成分是甲烷(CH4),某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:

(提出问题):甲烷燃烧后生成哪些物质?

(查阅资料):①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;②无水CuSO4遇水变蓝.

(猜想与假设):甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O.

你认为_____同学的猜想是错误的,理由是_____.

(实验探究):为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置(澄清石灰水足量):

(1)实验中用纯净O2而不用空气的原因是_____;

(2)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,由此推断_____同学猜想成立;请写出装置C中反应的化学方程式_____。

(3)实验过程中装置B的作用:_____,该反应的化学方程式:_____;

(4)为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是_____。

【答案】丙 化学反应前后元素的种类不变而反应前不含氮元素,生成物中不可能生成氨气 空气中含有CO2和H2O(干扰对产物的鉴别) 丁 3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑ 检验并除去CO2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 氧气足量

【解析】

猜想与假设:

甲烷燃烧不能生成氨气,因为反应物中不含有氮元素,所以不可能生成含有氮元素的氨气;丙同学的猜想一定错误;

实验探究:

(1)实验中用纯净O2而不用空气的原因是空气中含有CO2和H2O(干扰对产物的鉴别);

(2)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,说明甲烷燃烧生成了水;说明甲烷燃烧生成了二氧化碳;D中澄清石灰水变浑浊,C中红色粉末变成黑色,说明甲烷燃烧生成了一氧化碳,一氧化碳和氧化铁反应生成的二氧化碳使D装置的澄清石灰石变浑浊,由此推断丁同学猜想成立;装置C中反应的化学方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2↑。

(3)实验过程中装置B的作用:检验并除去CO2 ,该反应的化学方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。

(4)为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是氧气足量。

练习册系列答案
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【题目】我们常用实验探究的方法来研究常见物质的组成,如图:

(1)实验A是利用可燃物消耗瓶内的_____,使瓶内压强减少来推测空气里氧气的含量,其反应方程式为_____;

(2)实验B是通过证明生成物的_____推断水的组成的。其反应方程式为_____。

(3)蔗糖是我们经常接触的一种食品,生活中,我们偶尔会看见蔗糖在锅里,加热时间过长会变成黑色。

提出问题:蔗糖是由哪些元素组成的呢?

查阅资料可知:Ⅰ.铜丝在加热条件下能与氧气发生反应生成黑色固体氧化铜。

Ⅱ.蔗糖在空气中燃烧生成二氧化碳和水。

实验步骤:某同学用C装置进行实验(夹持和支撑装置略去)来测定蔗糖的组成。先用酒精灯在玻璃管铜丝处加热,使之充分反应后,同时不断反复拖拉注射器活塞,再将酒精灯移至蔗糖处进行加热。观察到玻璃管中蔗糖处留下黑色的固体,内壁有水珠。

①实验结论:蔗糖中一定含有_____元素。(填元素名称)

②实验原理:与_____(填A或B)实验相同。

③反思:上述实验过程中, 先对铜丝进行加热,目的是使铜丝和装置内 的氧气反应,实验时反复推拉注射器活塞的作用是_____;

④拓展: Cu在空气中长时间露置会与氧气和空气中另两种常见物质发生反应而生成铜锈[化学式为Cu2(OH)2CO3],生成铜锈时参加反应的空气中的另两种物质是_____和_____。(填化学式)

【题目】冬天来了,妈妈买了很多暖宝宝回家,小希问妈妈,为什么暖宝宝能发热.妈妈说:听说是里面有铁粉,铁粉生锈放热.为了验证妈妈解释的正确性,小希在实验室打开一片暖宝宝,取出其中黑色粉末做了下面的实验.

I.黑色粉末成分的探究

操作

现象

结论

取暖宝宝中的黑色粉末于试管中,加入足量稀盐酸

有气泡冒出, 溶液变为①

_____.

黑色粉末中有铁粉.

产生气泡的方程式②_____.

反应结束之后,发现仍有固体残留.经过③_____(操作名称),干燥,获得黑色粉末,加热,未能点燃.

——

——

小希查阅资料,发现反应后剩余的黑色粉末可能是活性炭,而活性炭燃烧需要很高的温度,于是小希设计如图 1 的实验.

将黑色粉末与氧化铜粉末充分混合,放入加热装置,接通电源,达到高温状态,观察到石灰水变浑浊.小希确定黑色粉末中有活性炭,加热装置中发生的化学反应方程式为④_____.

II.探究“暖宝宝”反应原理现铁的生锈本质是否一致

按图 2(夹持仪器已略去)采用传感器收集数据,将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中,密封装置,开始收集,观察曲线变化.

从收集到的图像看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与⑤_____和_____等物质发生反应,并⑥_____热量(填写“吸收”或“放出”).这一反应与铁生锈原理一致.

III.实验拓展

利用上述原理,小希设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图 3 所示,

量筒中水的读数为 100mL.

(1)实验过程中,可以观察的现象是⑦_____.

(2)冷却一段时间之后,打开弹簧夹,水从量筒中流入玻璃瓶(容积为 250mL)最后读数为 67mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计),通过计算,本实验数据测得空气中氧气的体积分数为⑧_____.

(3)出现上述误差的原因可能是⑨_____(可多选)

A 装置漏气

B 暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足

C 温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积

D 弹簧夹未夹紧

E 最后读取量筒中水的体积是俯视读数

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