Question

【題目】某化學(xué)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(yīng)，待反應(yīng)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(yīng)后的氣體進行如下探究：
【提示】①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O； ②濃硫酸能吸水。
（1）【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(xué)方程式。
（2）【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。
（3）【實驗探究1】小明為了驗證自己的猜想，按如下圖所示裝置進行探究。

請回答下列問題：
①裝置B中NaOH溶液的作用是。
②若小明的猜想成立，則裝置A中的實驗現(xiàn)象是 ， 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ， 裝置D玻璃管中的實驗現(xiàn)象是 ， 反應(yīng)的化學(xué)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(xué)認為，小強應(yīng)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(yīng)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（多選、少選或錯選均不得分）,CO2、O2
（3）除去二氧化碳（或吸收二氧化碳）,澄清石灰水變渾濁,CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,紅色粉末變?yōu)楹谏?3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
（4）紅色固體變黑（或銅絲網(wǎng)變黑等）
（5）排盡玻璃管中的空氣,排除空氣中氧氣的干擾
（6）8g～16g或8g＜m（O2）＜16g
【解析】(1).碳不充分燃燒生成一氧化碳，化學(xué)方程式為：2C+O2 2CO(2).容器中氣體的組成C和CO ，因為碳是固體，不是氣體且反應(yīng)結(jié)束后，容器中的碳粉已完全消失。C．CO和O2的混合氣體，因為二者在高溫下會反應(yīng)；(3).氧氣過量時，容器中的氣體還可能燃燒生成的CO2和剩余O2 ，(3).①二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，裝置B中NaOH溶液的作用是除去二氧化碳。②.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 ，證明有二氧化碳，.反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O，一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，裝置D玻璃管中的實驗現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏��?反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 。（4）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中銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，實驗現(xiàn)象是紅色固體變黑；(5).裝置內(nèi)原有的空氣中有氧氣，也能使銅反應(yīng)生成氧化銅，所以應(yīng)先通入容器中氣體一段時間排盡空氣后方可加熱，排除空氣中氧氣的影響。(6).若反應(yīng)前容器中碳粉的質(zhì)量為6g且小明的猜想成立。設(shè)6g碳完全燃燒需要氧氣的質(zhì)量為x，不完全燃燒需要氧氣的質(zhì)量為y，

C +	O2 CO2 (O2充足)
12	32
6g	x

12/6g=32/x x=16g

2C +	O2 2CO
24	32
6g	y

24/6g=32/y y=8g

所以氧氣的質(zhì)量為8g～16g

【考點精析】利用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)和一氧化碳還原氧化鐵對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知化學(xué)性質(zhì)：一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒，不能供給呼吸；與水反應(yīng)生成碳酸；能使澄清的石灰水變渾濁；與灼熱的碳反應(yīng)；原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來．