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，待反應結束后，容器中的碳粉已全部消失．該小組成員對容器中反應后的氣體進行如下探究：
（1）【提示】①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；②濃硫酸能吸水． 【知識回顧】碳充分燃燒和不充分燃燒的產(chǎn)物是不同的，寫出碳不充分燃燒的化學方程式 ．
（2）【提出猜想】（i）小紅對容器中氣體的組成提出如下四種猜想： A．C和CO B．只有CO C．CO和O2的混合氣體 D．只有CO2
你認為上述猜想中明顯不合理的有（填字母）．
（ii）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 ．
（3）【實驗探究1】小明為了驗證自己的猜想，按如圖所示裝置進行探究．
請回答下列問題：
（i）裝置B中NaOH溶液的作用是
（ii）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 ．
（4）【實驗探究2】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 ．
（5）【反思交流】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）【拓展延伸】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】
（1）2C+O2 2CO
（2）AC；O2和CO2的混合氣體
（3）除去空氣中的二氧化碳；澄清石灰水變渾濁；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；紅色粉末變成黑色；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（4）紅色粉末變成黑色
（5）排凈玻璃管中的空氣，排除空氣中氧氣的干擾
（6）大于8g，且小于16g
【解析】解：【知識回顧】碳不充分燃燒生成一氧化碳，化學方程式為2C+O2 2CO；故填：2C+O2 2CO；【提出猜想】碳不是氣體，故A錯；CO和O2點燃的條件下會繼續(xù)反應，不會共存，故C錯；碳和氧氣反應時，如果氧氣有剩余，則還應該含有二氧化碳氣體；故填：AC；O2和CO2的混合氣體；【實驗探究1】（i）裝置B中NaOH溶液的作用是除去空氣中的二氧化碳，故填：除去空氣中的二氧化碳；（ii）若小明的猜想成立，則裝置A中的實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，反應的化學方程式是：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
裝置D玻璃管中的實驗現(xiàn)象是紅色粉末變成黑色，反應的化學方程式是：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
故填：澄清石灰水變渾濁；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；紅色粉末變成黑色；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ．
【實驗探究2】如果氧氣過量，則乙容器中氣體的組成是CO2和O2的混合氣體；加熱條件下，銅能和氧氣反應生成氧化銅，所以紅色粉末變成黑色；故填：紅色粉末變成黑色；
【反思交流】應先通入乙中氣體一段時間后方可加熱，這樣修改的原因是排凈玻璃管中的空氣，排除空氣中氧氣的干擾；故填：排凈玻璃管中的空氣，排除空氣中氧氣的干擾；
【拓展延伸】設碳完全炭燒生成二氧化碳時，氧氣的質(zhì)量為x

C+	O2		CO2
12	32
6g	x

x=16g
設碳不完全炭燒生成一氧化碳時，氧氣的質(zhì)量為y

2C+	O2		2CO
24	32
6g	y

y=8g
所以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)量的取值范圍是大于8g，且小于16g；故填：大于8g，且小于16g．
【知識回顧】碳不充分燃燒生成一氧化碳；
【提出猜想】氧氣足量時，碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳；氧氣不足時，碳和氧氣反應生成一氧化碳；高溫條件下，碳和二氧化碳反應能生成一氧化碳；
【實驗探究1】（i）氫氧化鈉可以與二氧化碳反應；（ii）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳；
【實驗探究2】空氣中含有氧氣，加熱條件下，銅能和氧氣反應生成氧化銅；
【反思交流】實驗時要排除空氣中氧氣的干擾；
【拓展延伸】利用極值法分析．