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):
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(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+Fe2O3
2Fe+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+Fe2O3
2Fe+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。
【题目】宏观辨识与微观探析是化学学科的重要核心素养。甲和乙在一定条件下反应可生成丙和丁,结合微观示意图分析,下列说法正确的是
甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
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A.元素化合价均发生改变
B.反应前后分子、原子种类均不变
C.参加反应的甲与反应生成的丁的质量比为2 : 1
D.参加反应的甲与生成的丙的分子个数比为1 : 2
【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.
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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.
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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,
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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