Question

【題目】某化學興趣小組在一個充滿O2的密閉容器中加入一定量的碳粉，在高溫條件下使其充分反應，待反應結(jié)束后，容器中的碳粉已完全消失。該小組成員對容器中反應后的氣體進行如下探究：

（提出猜想）

（1）小紅對容器中氣體的組成提出如下四種猜想，你認為其中明顯不合理的有_______（填字母）。

A.C和CO B.只有CO C.CO和O2的混合氣體 D.只有CO2

（2）小明認為容器中的氣體還可能是CO和CO2的混合氣體；小強認為容器中的氣體還可能是______。

（實驗探究）小明為了驗證自己的猜想，按如圖所示裝置進行探究。

（3）裝置B中NaOH溶液的作用是________。

（4）若小明的猜想成立，則裝置A中的實驗現(xiàn)象是_________，反應的化學方程式是_______，裝置D玻璃管中的實驗現(xiàn)象是________，反應的化學方程式是________。小強把小明實驗中的氧化鐵換成了銅絲網(wǎng)，并去掉E裝置驗證其猜想。若小強的猜想成立，則裝置D中的實驗現(xiàn)象是________。

（反思交流）

（5）有同學認為，小強應先通入容器中氣體一段時間后方可加熱，你認為這樣修改的原因是________。

（6）若反應前容器中碳粉的質(zhì)量為6g且小明的猜想成立，則容器中氧氣質(zhì)量的取值范圍是________。

Answer 1

【答案】AC CO2和O2 吸收二氧化碳 澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 紅棕色粉末變?yōu)楹谏�粉�?/span> Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 銅絲網(wǎng)由紅色變?yōu)楹谏?/span> 防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗，防止加熱時，發(fā)生爆炸 8g<m氧氣<16g

【解析】

(1)由題干可知，容器中的碳粉已完全消失，因此，C和CO的猜想不合理，CO和O2在高溫條件下，會繼續(xù)發(fā)生反應生成二氧化碳，所以，CO和O2的混合氣體的猜想不合理，故填寫：AC；

(2)某化學興趣小組在一個充滿O2的密閉容器中加入一定量的碳粉，當氧氣過量是時，容器中反應后的氣體為氧氣和生成的二氧化碳，故填寫：CO2和O2；

(3)由圖可知，最左端的澄清石灰水是檢驗混合氣體中的二氧化碳的，若檢驗完畢，為避免對剩余氣體的檢驗產(chǎn)生干擾，要除去二氧化碳，裝置B中NaOH溶液的作用就是吸收二氧化碳，故填寫：吸收二氧化碳；

(4)小明的猜想中有二氧化碳，檢驗二氧化痰碳的方法是通入澄清的石灰水，當石灰水變渾濁，證明有二氧化碳氣體，因此，裝置A中的實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，故填寫：澄清石灰水變渾濁；

澄清石灰水的溶質(zhì)氫氧化鈣遇到二氧化碳會生成白色沉淀碳酸鈣和水，故填寫：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O；

小明的猜想是氣體是CO和CO2的混合氣體，當混合氣體通過裝置D，若出現(xiàn)紅棕色粉末變?yōu)楹谏�粉末的現(xiàn)象證明混合氣體中有一氧化碳，故填寫：紅棕色粉末變?yōu)楹谏�粉末�?/span>

一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，故填寫：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

小強認為容器中的氣體還可能是CO2和O2，當他把實驗中的氧化鐵換成了銅絲網(wǎng)，若氣體中有氧氣，氧氣會和銅反應生成黑色氧化銅，實驗現(xiàn)象是銅絲網(wǎng)由紅色變?yōu)楹谏�，故填寫：銅絲網(wǎng)由紅色變?yōu)楹谏��?/span>

(5)小強先通入容器中氣體一段時間后方可加熱，原因是：他的猜想中有氧氣，空氣中也有氧氣，防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗，同時，也可以防止加熱時，發(fā)生爆炸，故填寫：防止空氣中氧氣干擾實驗對氧氣的檢驗，防止加熱時，發(fā)生爆炸；

(6)當密閉容器中氧氣不足時， 假設6g碳粉，消耗氧氣質(zhì)量為x，則

x=8g

當密閉容器中氧氣充足時， 假設6g碳粉，消耗氧氣質(zhì)量為y，則

y=16g

小明的猜想中既有一氧化碳，又有氧氣，因此，氧氣質(zhì)量的取值范圍是8g<m氧氣<16g，故填寫：8g<m氧氣<16g。