Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在一個(gè)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(jìn)行如下探究:

（1）[提示]①;②濃硫酸能吸水。

[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(rèn)為其中明顯不合理的是________ ( 填序號)。

A、O2和CO2 B、只有CO C、CO和O2 D、只有CO2

②小明認(rèn)為容器中的氣體還可能是CO和CO2的混合氣體,為了驗(yàn)證自己的猜想,按如下圖所示裝置進(jìn)行探究。

（2）[實(shí)驗(yàn)探究]

請回答下列問題:

①實(shí)驗(yàn)開始時(shí),必須先通入混合氣體一段時(shí)間再點(diǎn)燃酒精噴燈加熱，目的是___________。

②裝置B中NaOH溶液的作用是_______________，

③若小明的猜想成立,則D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________，對應(yīng)的反應(yīng)方程式__________。

（3）[反思交流]有同學(xué)認(rèn)為在B和C之間應(yīng)該再次連接裝有澄清石灰水的試管,這樣修改的目的是__________。

（4）[拓展延伸]若反應(yīng)前容器中碳粉的質(zhì)量為6 g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】C 排出裝置中的空氣，防止一氧化碳加熱時(shí)發(fā)生爆炸 吸收二氧化碳 紅色粉末變成黑色 證明二氧化碳已經(jīng)完全吸收 大于8g小于16g

【解析】

在一個(gè)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。探究容器中反應(yīng)后的氣體：

（1）提出猜想：

①碳與氧氣反應(yīng)，氧氣不足可以生成一氧化碳，氧氣充分生成二氧化碳，碳單質(zhì)與二氧化碳高溫下可以反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳與氧氣反應(yīng)可以生成二氧化碳，因此小紅對容器中氣體的組成提出的四種猜想中明顯不合理的是：C、 CO和O2。

②驗(yàn)證容器中的氣體可能是CO和CO2的混合氣體，根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行分析，A裝置澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的存在，B裝置氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，C中濃硫酸吸收水分，干燥氣體，D、E檢驗(yàn)一氧化碳，利用一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，并利用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，最后的氣球收集尾氣，防止污染空氣；

（2）實(shí)驗(yàn)探究：

①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，必須先通入混合氣體一段時(shí)間再點(diǎn)燃酒精噴燈加熱，目的是排出裝置中的空氣，防止一氧化碳加熱時(shí)發(fā)生爆炸；

②裝置B中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳；

③若是CO和CO2的混合氣體的猜想成立，則D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅色粉末變成黑色，對應(yīng)的反應(yīng)方程式為。

（3）反思交流：有同學(xué)認(rèn)為在B和C之間應(yīng)該再次連接裝有澄清石灰水的試管，這樣修改的目的是證明二氧化碳已經(jīng)完全吸收。

（4）拓展延伸：反應(yīng)前容器中碳粉的質(zhì)量為6 g，且容器中的氣體是CO和CO2的混合氣體的猜想成立，當(dāng)碳粉反應(yīng)產(chǎn)物全部是一氧化碳時(shí)，消耗氧氣的質(zhì)量為，當(dāng)碳粉反應(yīng)產(chǎn)物全部是二氧化碳時(shí)，消耗氧氣的質(zhì)量為，則容器中氧氣質(zhì)量的取值范圍是大于8g小于16g。